В ТУСУРе разрабатывают дайверское устройство для мониторинга геолокации в водной среде

Магистрант ТУСУРа в рамках гранта «Студенческий стартап» работает над устройством, которое позволит дайверам ориентироваться по сигналу спутника в водной среде.

Проект разработки инновационного устройства для мониторинга геолокации объекта в водной среде магистранта ТУСУРа Руслана Сулейманова вошёл в число победителей грантового конкурса ФСИ «Студенческий стартап». Разрабатываемая навигационная система поможет дайверам и водолазам, находясь под водой, куда не проходят радиоволны, ориентироваться по сигналам спутника.

Идея создания подобного оборудования основана на личном опыте одного из участников команды разработчиков, который проходил обучение в университетском клубе подводного плавания «Наяда».

Как рассказал президент клуба Кирилл Бородин, существует несколько прототипов подобных изделий, однако у каждого из них есть существенные недостатки, вызванные тем, что их разработкой занимаются инженеры, незнакомые с особенностями работы под водой.

Устройство для мониторинга геолокации, разрабатываемое в ТУСУРе, будет состоять из комплекта буёв (четыре и более), которые будут устанавливаться на поверхности воды, и гаджета для дайвера, который будет размещаться у него на руке.

«Приёмник, который находится внутри буя, принимает сигнал ГЛОНАСС от спутника. С помощью компьютерного шифрования этот сигнал преобразуется в ультразвуковой. В нижней части буя расположены пьезокерамические элементы, излучающие ультразвук, который поступает на гаджет, закреплённый на руке у дайвера. Путём расчётов силы сигнала, которые производятся пользовательским интерфейсом, на экран выводится информация о местонахождении человека. Одновременно с этим на поверхности воды с помощью компьютера также можно будет видеть местоположение дайвера и в случае необходимости прийти ему на помощь. Это значительно повысит безопасность подводных работ», — рассказывает разработчик, магистрант ТУСУРа Руслан Сулейманов.

На данном этапе максимальное расчётное расстояние между буями на поверхности может достигать 200 метров, дайверы при этом могут работать с большим диапазоном глубин: от приближенных к поверхности до 45 метров. Погрешность работы устройства — 1,5 метра. При этом при увеличении количества датчиков можно достигнуть большей точности геолокации.

Сегодня активно применяются устройства для подводной геолокации глубоководных устройств. Однако это очень дорогостоящее и громоздкое оборудование, не предназначенное для применения людьми. Расчётная стоимость минимального комплекта для двух дайверов (с четырьмя буями и двумя гаджетами), разрабатываемого в ТУСУРе, будет начинаться от 230 тысяч рублей (предварительные расчёты).

Сфера применений устройства подводной геолокации очень обширна. Оно может применяться при организации ремонта подводных трубопроводов и другого оборудования, расположенного в водной среде, в поисковых и научно-исследовательских целях.

«Благодаря такому навигатору дайвер будет видеть, где находится объект, с которым ему предстоит работать, как далеко и в каком направлении до него плыть — и всё это с использованием стандартной GPS-навигации, — рассказывает Кирилл Бородин. — В большинстве российских водоёмов видимость — не более 1–2 метров, поэтому даже при отдалении от берега на 150 – 200 метров вернуться в начальную точку бывает проблемно. Ориентирование под водой по этим приборам значительно упрощает навигацию. Особое значение использование подобного оборудования приобретает при вертикальных и подлёдных погружениях. Когда мы заходим под лёд, мы не можем всплыть там, где мы хотим, дайверу необходимо вернуться к точке входа».

Рабочий макет устройства планируется собрать к апрелю 2023 года. Далее разработчики планируют провести серию испытаний. Часть из них будет проведена на базе клуба «Наяда».

«У нас имеются различные барокамеры, которые позволяют создать условия работы, аналогичные глубине до 500 метров, а также оборудование для проведения испытаний на открытой воде», — прокомментировал Кирилл Бородин.

По результатам испытаний будет произведена доработка корпуса и эргономика расположения систем управления устройством.

«Наша задача — создать навигационную систему для ориентирования в водной среде, которая будет удобная для использования дайверами», — отмечает Руслан Сулейманов.

«Резиденты СБИ ТУСУРа активно интересуются «водной» темой, изучая, какие задачи можно реализовать в конечных устройствах, — рассказывает президент клуба «Наяда». — Сейчас обсуждается возможность создания на базе нашего клуба «лаборатории подводной электроники и робототехники», в которой мы планируем собрать все университетские разработки по подводной тематике. Это позволит создавать и апробировать устройства, востребованные дайверами и удобное в использовании».