Закрытые помещения судов можно проверять с помощью дронов

Японское классификационное общество ClassNK представило доклад о том, как прошли испытания дронов, которые должны произвести революцию в сфере освидетельствований и проверок судов. Помимо руководства по использованию беспилотных летательных аппаратов, в исследовании также отражены  и правила безопасности их использования.

Прототипы дронов существовали еще во время Второй мировой войны. Сегодня эти простые в управлении и небольшие по размеру летательные аппараты, оснащенные компактными камерами для фотосъемки или видеозаписи, применяются во многих сферах, поскольку позволяют осуществлять съемку в опасных или труднодоступных местах. В морской отрасли дроны хотят использовать для проведения проверок и обследований судов, в чем уже заметен серьезный прогресс. В 2016 году Международная ассоциация классификационных обществ (МАКО) опубликовала пересмотренные руководящие принципы по методам удаленной проверки.  Новые требования вступят в силу в январе 2019 года.

Между тем, использование дронов на судах сопряжено с рядом серьезных проблем.  Беспилотник может хуже функционировать в грузовом трюме или балластном танке из-за нахождения в замкнутом пространстве в окружении материалов с магнитными свойствами, которые могут создавать помехи в работе некоторых его датчиков — в частности, GPS и магнитного компаса, обеспечивающих стабилизацию аппарата в полёте. Темнота также затрудняет управление устройством. ClassNK  протестировал работоспособность беспилотных летательных аппаратов, проведя испытания в закрытых помещениях на судах.

Чтобы смоделировать условия, существующие внутри цистерны на борту судна, испытания дронов проводили в специальных стальных конструкциях башенного типа. В экспериментах с использованием беспилотника DJI Matrice100 изучалось влияние следующих аспектов: ненадежной работы компаса, периодического или полного отсутствия сигнала GPS и плохого освещения. Результаты испытаний показали, что взлет был возможен, только когда дрон находился  на расстоянии более 50 см от магнитных материалов, то есть стальных стен. Также было установлено, что независимо от того, был ли включен GPS, стабильность полёта оставалась неизменной. В непосредственной близости от стен дрон начинал дрожать – это было следствием влияния потока воздуха от его собственных винтов. Во избежание столкновения со стенами может потребоваться установка специальных устройств, препятствующих этому.

Изображения, снятые внутри башни, как правило, были низкого качества из-за плохой освещенности, небольшого размера датчика камеры и неправильных настроек ISO. Искусственные источники света, установленные как на уровне земли, так и на самом дроне, привели к улучшению изображений. Когда поверхность фотографируемого объекта имеет глянцевую, блестящую или металлическую поверхность, для получения четкого изображения необходимо пробовать разные варианты размещения источника рассеянного света. Также возможно использование камер ночного видения.

Заключительный этап исследований был направлен на тестирование характеристик беспилотников внутри грузового трюма  сухогруза и цистерны нефтяного танкера. В них участвовали дроны DJI Matrice 210 весом 4,5 кг и DJI Matrice 100 весом 3,5 кг.

Тесты проводились при полуоткрытом люке, обеспечивающем прерывистый сигнал GPS и поступление дневного света для фотографирования, поэтому дополнительное освещение не требовалось. Маршрут полета дрона повторял путь, который проходит проверяющий в ходе внутренней инспекции. Поскольку Matrice 210 – беспилотник промышленного класса с усовершенствованной системой самолокализации, его полет был стабильным вне зависимости от наличия сигнала GPS. Фотосъемка велась на расстоянии 5 м, так как ширина самого беспилотника – почти 1 м. В ходе испытаний были получены достаточно качественные снимки благодаря способности дрона зависать в фиксированной точке. Однако на больших высотах направленная вниз система наблюдения с трудом различала ориентиры на однородной поверхности трюма.  Исследование показало, что в таких условиях предпочтительнее ручное управление полётом дрона.  

Таким образом, было выявлено, что безопасный полет дрона в трюме возможен, однако только в случае управления  квалифицированным оператором.  Кроме того, поскольку из-за больших размеров полёты Matrice 210 в непосредственной близости от людей запрещены, неизбежно наличие слепых зон при осмотре судна с помощью этого аппарата.

На нефтяном танкере, как и в случае с сухогрузом, траектория движения была выбрана в соответствии с местами, которые необходимо фотографировать при настоящем освидетельствовании сюрвейером. Оператор дрона работал вместе с помощником, отвечающим за фотосъемку. Третий участник эксперимента – сюрвейер – проверял изображения по мере их поступления, при необходимости просил сделать фото крупным планом и говорил, когда можно  перейти к следующей точке осмотра. Дополнительное освещение обеспечивали фонари, установленные на дроне. Беспилотник продемонстрировал хорошие результаты в получении неподвижных изображений, но  видеоизображение получилось неудачным из-за  шума. Во время съемки крупным планом результаты сильно зависели от опыта оператора дрона, особенно при полете вблизи стен или других сооружений. 

Процедуры и наилучшие практические методы,  приведенные в руководствах ClassNK, сочетают в себе понимание технических характеристик беспилотников, полученных в этих и других испытаниях, и многолетний опыт проведения освидетельствований.  Общество собирается продолжать  активно работать с  беспилотниками и прилагать усилия для содействия дальнейшему развитию морской индустрии.

Российский профессиональный союз моряков (РПСМ) отмечает, что в свете большого количества несчастных случаев, происходящих в закрытых помещениях теплоходов, эта технология может очень пригодиться при проведении осмотров. Если моряки смогут использовать дроны,  значительно сократится число погибших вследствие отравления опасным газом или удушения в замкнутых пространствах судов.

По материалам maritime-executive.com