Новая система на базе дронов и ИИ позволяет с непревзойдённой точностью находить затонувшие боеприпасы на мелководье
Исследователи из Школы Розенстиля при Университете Майами представили новую аэробную технологию визуализации, которая позволяет с высокой точностью обнаруживать подводные боеприпасы. Эта инновационная система сочетает в себе передовое мультиспектральное зондирование и искусственный интеллект, что открывает новые возможности для обнаружения неразорвавшихся боеприпасов на мелководье.
По словам учёных, полученные результаты могут значительно повысить уровень безопасности прибрежных зон по всему миру. Неразорвавшиеся снаряды на мелководье остаются серьёзной глобальной проблемой, и предложенное воздушное решение способно улучшить точность обнаружения и обеспечить более безопасную прибрежную среду.
Десятилетия военных конфликтов оставили после себя пугающее наследие, скрытое под поверхностью океана: множество неразорвавшихся бомб, мин и артиллерийских снарядов, которые угрожают туристам, морской фауне и судоходным путям. Традиционные методы их поиска всегда были дорогостоящей и опасной игрой в угадайку. Стандартные гидролокаторы часто дают сбои на мелководье, а камеры оказываются бессильны перед движущимся песком и искажениями, вызванными океанскими волнами.
Главным препятствием для картирования мелководного дна является сама вода, которая действует как подвижная линза, искривляющая свет и размывающая подводные объекты. Чтобы составить карту океанского дна без помех со стороны поверхности, исследовательская группа под руководством Веда Чираята развернула дроны над Флорида-Кис. Для этого использовалась комбинация двух передовых технологий, разработанных NASA.
Первая из них, Fluid Lensing, представляет собой специальный алгоритм, который устраняет искажения от волн в реальном времени, позволяя получать кристально чистые изображения морского дна с высоким разрешением. Вторая технология, MiDAR, является активной мультиспектральной системой, которая направляет световые лучи различных длин волн через толщу воды, освещая тем самым тёмные глубины океана. В ходе эксперимента учёные разместили инертные испытательные боеприпасы и их муляжи на морском дне вокруг Брод-Ки, исследовательского острова в северной части Флорида-Кис.
Обнаружить недавно погружённую бомбу относительно просто, однако найти ту, что пролежала под водой пятьдесят лет, гораздо сложнее. За десятилетия приливы и отливы сдвигают окружающий песок, а морские организмы, такие как водоросли, разрастаются на корпусе, маскируя его под естественный океанский ландшафт. Чтобы решить эту проблему, исследователи загрузили полученные с дрона изображения в модель машинного обучения.
Искусственный интеллект был обучен распознавать характерные геометрические признаки боеприпасов, отличая их от естественных коралловых образований, камней и мусора. Результаты показали, что даже спустя несколько недель биологического обрастания и накопления осадков, которые значительно скрыли тестовые цели, система успешно идентифицировала каждое оружие без исключения. Эта технология имеет глобальное значение, далеко выходящее за пределы побережья Флориды.
Неразорвавшиеся военные боеприпасы, оставленные на старых полях сражений и в заброшенных тихоокеанских зонах захоронения, продолжают представлять серьёзную угрозу. Эти снаряды выделяют токсичные химикаты в хрупкие экосистемы и внезапно нарушают реализацию критически важных прибрежных инфраструктурных проектов. Существующие методы обнаружения таких объектов медленны и ограничены: водолазы подвергаются высокому риску, а акустические суда не могут безопасно маневрировать на глубине менее десяти метров.
Использование воздушных дронов может сделать этот процесс быстрым и безопасным, позволяя охватывать огромные береговые линии за один полёт. Хотя первоначальные испытания показали высокую точность, сейчас исследователям предстоит протестировать систему в более широком диапазоне морских условий, от мутных атлантических проливов до глубоких тихоокеанских бухт.
Исследование в журнале Frontiers in Marine Science.