Οι ερευνητές του UTEP δοκίμασαν το Αυτόνομο Survey Boat

Ένα αυτόνομο σκάφος που κατασκευάστηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο επιπλέει στη λίμνη Ascarate, που βρίσκεται στο Ελ Πάσο του Τέξας. Πίστωση: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.

Ένα αυτόνομο σκάφος που κατασκευάστηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο επιπλέει στη λίμνη Ascarate, που βρίσκεται στο Ελ Πάσο του Τέξας. Πίστωση: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.

Από αριστερά προς τα δεξιά: ο απόφοιτος του UTEP Fernando Sotelo, ο διδακτορικός φοιτητής Jayanga Thanuka Samarasinghe και η επίκουρη καθηγήτρια Laura Alvarez μεταφέρουν το σκάφος από την ακτή στη λίμνη Ascarate. Πίστωση: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.

Από αριστερά προς τα δεξιά: ο διδακτορικός φοιτητής του UTEP Jayanga Thanuka Samarasinghe, ο απόφοιτος Fernando Sotelo και η επίκουρη καθηγήτρια Laura Alvarez παρατηρούν το σκάφος από την ακτή καθώς χαρτογραφεί το υποθαλάσσιο έδαφος της λίμνης Ascarate. Πίστωση: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.

Ο απόφοιτος του UTEP Fernando Sotelo προετοιμάζει το αυτόνομο σκάφος για τη χαρτογράφηση του υποθαλάσσιου εδάφους της λίμνης Ascarate. Πίστωση: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.

Previous Next

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο κατασκεύασαν ένα πλήρως αυτόνομο σκάφος που μπορεί να πραγματοποιήσει βαθυμετρικές έρευνες - έρευνες του βάθους και του εδάφους υδάτινων σωμάτων όπως ωκεανοί, ποτάμια και λίμνες. Η ομάδα ελπίζει ότι το ρομποτικό σκάφος μπορεί να βοηθήσει στην απλοποίηση της διαδικασίας έρευνας, η οποία συνήθως χρειάζεται πλήρωμα ατόμων για να ολοκληρωθεί, καθώς και να βοηθήσει σε αποστολές αναγνώρισης.

Το σκάφος και οι δυνατότητές του περιγράφονται στο τεύχος Μαΐου του περιοδικού Sensors .

«Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους οι επιστήμονες πραγματοποιούν βαθυμετρικές έρευνες», δήλωσε η Laura Alvarez, Ph.D. , επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Εάν θέλετε να εργαστείτε σε μελέτες που σχετίζονται με το νερό, πρέπει να γνωρίζετε το σχήμα και το τοπίο των υδάτινων σωμάτων. Για παράδειγμα, μπορεί να θέλετε να χαρτογραφήσετε μια δεξαμενή για να μάθετε για την παροχή νερού για ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας ή ένα ποτάμι για να μάθετε για την εξέλιξη του ποταμού ή τα μοτίβα ροής.»

Ο Alvarez, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Επιστημών Γης, Περιβάλλοντος και Πόρων του UTEP , ειδικεύεται στα μη επανδρωμένα συστήματα για την επιστήμη της γης. Άρχισε να αναπτύσσει το σκάφος πριν από αρκετά χρόνια, αλλά χρειαζόταν βοήθεια για να τροποποιήσει και να τελειοποιήσει το σύστημα. Τότε ήταν που προσέλαβε τον φοιτητή του μεταπτυχιακού τίτλου επιστήμης και ηλεκτρολόγων μηχανικών Fernando Sotelo '22.

Δρ Laura Alvarez. Φωτογραφία: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.

«Η πρώτη φορά που δοκιμάσαμε το σκάφος ήταν στην πισίνα στο UTEP — απλώς για να βεβαιωθούμε ότι θα μπορούσε να επιπλέει», γέλασε ο Fernando Sotelo , συν-συγγραφέας της μελέτης και τώρα απόφοιτος του UTEP. Κατά τη διάρκεια ενός έτους, το Sotelo βελτίωσε το σκάφος αλουμινίου, ένα κυκλικό σκάφος 3 ποδιών επί 3 ποδιών που
στηρίζεται σε έναν χοντρό μαύρο εσωτερικό σωλήνα, δοκιμάζοντας τον σε διάφορα περιβάλλοντα όπως οι λίμνες Grindstone του Νέου Μεξικού και Elephant Butte.

Οι στόχοι του περιελάμβαναν την επέκταση των ωρών λειτουργίας και της αξιοπιστίας του σκάφους. και καθιστώντας το πλήρως αυτόνομο και ανταποκρινόμενο σε πιθανά περιβαλλοντικά ζητήματα όπως η ταχύτητα του ανέμου και η ροή θερμοκρασίας. Πλέον, ένα σύστημα ασφαλείας μπορεί να ανιχνεύσει πότε οι μπαταρίες είναι χαμηλές ή οι ριπές ανέμου είναι πολύ υψηλές και ενεργοποιεί μια λειτουργία επιστροφής στη βάση. Το σκάφος χωρίς πηδάλιο λειτουργεί με τέσσερις προωθητές, επιτρέποντάς του να ταξιδεύει έως και 5 πόδια ανά δευτερόλεπτο και
περιστρέφεται εύκολα 360 μοίρες. Ένα ηλιακό πάνελ και μια μπαταρία λιθίου επιτρέπουν στο σκάφος να διαρκέσει έως και τέσσερις ώρες στη θάλασσα — καλύπτοντας μια περιοχή έως 472.400 τετραγωνικά πόδια.

Εν τω μεταξύ, ένας ηχοήχος πολλαπλών ακτίνων - ένα σύστημα σόναρ - εκπέμπει ηχητικά κύματα από το κάτω μέρος του σκάφους. Το βάθος του νερού μπορεί να υπολογιστεί από το χρόνο που χρειάζεται για το ηχητικό κύμα στο νερό να χτυπήσει στον πυθμένα της θάλασσας και να επιστρέψει στο σύστημα σόναρ. Ο ίδιος ο ήχος που επιστρέφει στη συσκευή μπορεί να βοηθήσει στην ανίχνευση του τύπου του υλικού στον πυθμένα της θάλασσας.

Για να αποδείξει την ιδέα, η ομάδα δημιούργησε με επιτυχία 2D και 3D χάρτες τμημάτων της λίμνης Ascarate στο Ελ Πάσο του Τέξας και της λίμνης Grindstone στο Ruidoso του Νέου Μεξικού. «Στόχος μου ήταν να κάνω το σκάφος υπερσύγχρονο και νομίζω ότι το έκανα. Φυσικά, υπάρχει πάντα περιθώριο βελτίωσης», είπε ο Sotelo, ο οποίος εργάστηκε στο σκάφος για τη μεταπτυχιακή του εργασία. «Αλλά το σύστημα λειτουργεί και προς το παρόν, ελπίζω ότι μπορεί να διευκολύνει επιστήμονες όπως ο Δρ. Alvarez να διεξάγουν την έρευνά τους».

Ο Alvarez θα χρησιμοποιήσει το σκάφος για πρώτη φορά αυτό το καλοκαίρι για να μελετήσει τη ροή και το βάθος του ποταμού Rio Grande. Προσθέτει ότι οι οδηγίες για την αναπαραγωγή του σκάφους είναι online στην τελευταία τους έκδοση Sensors .

«Ο λόγος που γράψαμε το χαρτί ήταν για να μπορεί ο καθένας να το αναπαράγει μόνος του», είπε ο Alvarez. «Χρησιμεύει ως αποτελεσματική κατευθυντήρια γραμμή για να ξεκινήσουν».

Από αριστερά προς τα δεξιά: απόφοιτος του UTEP Fernando Sotelo, Επίκουρη Καθηγήτρια Laura
Ο Alvarez και η διδακτορική φοιτήτρια Jayanga Thanuka Samarasinghe παρατηρούν το αυτόνομο σκάφος στη λίμνη Ascarate,
βρίσκεται στο Ελ Πάσο του Τέξας. Πίστωση: Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο.