Nortek Nucleus поддерживает проект фотограмметрии коралловых рифов

© Пим Бонгертс

В рамках сотрудничества Норвежского университета естественных и технических наук (NTNU), Сиднейского университета, Калифорнийской академии наук (CalAcademy), Oceanly, Университета Западной Австралии и Оклендского университета при поддержке Inkfish автономный подводный аппарат Seeker Сиднейского университета, оснащенный Nortek Nucleus 1000, работал совместно с водолазами над созданием трехмерной карты кораллового рифа у побережья Тонга.

Исследователи из NTNU, Сиднейского университета и CalAcademy совместно работают над изучением того, как мезофотические рифы (слабоосвещенные коралловые рифы на средней глубине) поддерживают генетическое разнообразие кораллов, которые все больше подвергаются угрозе из-за изменения климата.

«Мелководные рифы более восприимчивы к изменению климата», — объясняет доктор Джексон Шилдс, научный сотрудник Австралийского центра робототехники (ACFR) при Сиднейском университете. «Существуют теории, что более глубоководные рифы могут служить убежищем для этих кораллов. Когда мелководные рифы вымирают, их можно заселить кораллами из более глубоких экосистем».

В рамках экспедиции Inkfish Coastal Seas исследовательская группа осенью 2024 года отправилась на острова Тонга, чтобы провести фотограмметрическую оценку рифов в районе Хапаи и, по сути, создать трехмерную карту рифов, которая будет использоваться для географической привязки собранных образцов кораллов.

Однако мезофотические рифы исторически изучены недостаточно, отчасти потому, что дайверам трудно добраться до них из-за их большей глубины. Кроме того, дайверы могли охватить лишь ограниченную площадь поверхности за одно погружение. Поэтому команда решила использовать два автономных подводных аппарата Seeker, разработанных ACFR и оснащенных навигационными датчиками Nortek Nucleus 1000, для сбора фотограмметрии.

Подводный аппарат Seeker компании ACFR — это лёгкий, экономичный и простой в использовании автономный подводный аппарат. Он оснащён 8-мегапиксельной стереокамерой, которая используется для съёмки склонов рифов на глубине от 5 до 75 метров.

Команда использовала два автономных подводных аппарата «Seeker», собирая данные на площади 8000 квадратных метров в течение одного-двух дней на каждом участке, что примерно в 20 раз превышает возможности водолаза. Аппараты двигались на постоянной высоте 2 метра над рифом, следуя по своему узкому, «газокосильному» маршруту, преодолев более 8 км с точной навигацией.

Пока автономные подводные аппараты собирали крупномасштабные фотограмметрии, водолазы из CalAcademy проводили фотограмметрии с близкого расстояния и собирали образцы кораллов в каждой области.

В автономных подводных аппаратах Seeker для навигации использовалась комбинация USBL и датчика Nucleus 1000. Nucleus разработан для использования на небольших автономных подводных аппаратах, подобных этому, и обеспечивает передачу данных DVL, имеет выделенный луч альтиметра, датчик давления и предварительно синхронизированную систему AHRS.

В данном случае команда ACFR использует потоки данных от Nucleus в своём фильтре Калмана для навигации транспортного средства. Эти данные, в сочетании с данными USBL, позволяли транспортному средству сохранять траекторию движения при картографировании местности.

Шилдс также отметил, что компактность и простота интеграции Nucleus сыграли важную роль в создании автономных подводных аппаратов (АНПА). Наличие надёжного навигационного решения, даже на таком компактном аппарате, имеет решающее значение для успеха подобных проектов.

Мезофотические рифы поддерживают обилие видов и играют ключевую роль в обеспечении устойчивости рифов. По словам Шилдса, экспедиция «Inkfish Coastal Seas» была направлена на изучение физической среды, биоразнообразия и экологии этих мезофотических рифов, а также их влияния на мелководные рифовые системы.

Шилдс также говорит, что в будущем у подобных транспортных средств появится возможность продолжить исследования подобных экосистем.

Продолжение изучения и более глубокое понимание таких важных подводных экосистем будет опираться на современные подводные технологии, включая легко развертываемые автономные подводные аппараты (АПА) с надежными навигационными датчиками.