Морская робототехническая триада: взгляд в будущее флота

Лауреат премии ДВО РАН имени выдающихся учёных

Экспериментальные работы с беспилотным летательным аппаратом в полевых условиях

Развитие морской робототехники – одно из ключевых направлений научно-технического прогресса, способное кардинально изменить подходы к освоению океанских просторов. В Институте автоматики и процессов управления ДВО РАН создают технологии, которые вскоре могут перевернуть представление о работе в акватории. Старший научный сотрудник лаборатории робототехнических систем кандидат технических наук Антон Сергеевич Губанков недавно был удостоен премии ДВО РАН имени академика А.А. Воронова. Награда присуждена за цикл работ, посвящённых созданию и применению морской робототехнической триады – комплекса из подводного, надводного и воздушного беспилотных аппаратов, способных действовать автономно. В интервью «Дальневосточному учёному» исследователь рассказал о своём пути, сути проекта и его практической значимости для региона.

Антон Сергеевич ГУБАНКОВ на семинаре ПАО Дальприбор в МГУ г. Владивосток, 2023 год

Путь в науку

Антон Сергеевич вспоминает, что интерес к научной деятельности проснулся во время обучения на третьем курсе Дальневосточного государственного технического университета. Наставником стал доктор технических наук, профессор Владимир Фёдорович Филаретов, открывший в университете новую специальность «Управление и информатика в технических системах». Ещё будучи студентом Антон Губанков начал работать лаборантом в лаборатории робототехнических систем Института автоматики и процессов управления.

Традиционное научное направление лаборатории – управление промышленными и подводными роботами – определило вектор исследований Антона Сергеевича. Сегодня он совмещает научную работу с преподаванием в Дальневосточном федеральном университете и Морском государственном университете, а также участвует в популяризации робототехники в школах Приморского края.

На дне открытых дверей в МГУ имени адмирала Г.И. Невельского

Суть проекта: скорость и оперативность

Уникальность разрабатываемой «триады» (подводный аппарат – надводный дрон – беспилотный летательный аппарат) заключается в резком повышении оперативности выполнения задач в море.

«Представьте: в море произошёл инцидент. Чтобы его расследовать и принять верное решение, нужно собрать команду, подготовить судно – на это уходят часы или даже сутки. Наша триада – это автономный надводный носитель с беспилотником и подводной аппаратурой. Его можно быстро отправить на разведку», – поясняет А.С. Губанков.

По отдельности каждый элемент имеет ограниченные возможности: БПЛА имеет малую продолжительность работы в воздухе, подводный аппарат требует носителя, а надводный дрон не «увидит», что произошло под водой. Их интеграция в единую систему, работающую по общим алгоритмам, и есть ключевая идея проекта, позволяющая получить синергетический эффект от совместного использования автономного надводного носителя, беспилотника и подводной аппаратуры.

Такой комплекс позволяет: быстро провести первичную разведку; сопоставить информацию из разных сред (воздух, вода и её поверхность); минимизировать время реагирования.

«Мы сразу решили идти в комплексное применение и работу на опережение, – подчёркивает Антон Сергеевич. – Сейчас в мире приходят к комбинации из двух элементов (например, БЭК (безэкипажные катера) и БПЛА), а мы заложили основу триады».

Научные вызовы и решения

Главные научные задачи – создание точных, надёжных и устойчивых систем управления, навигации и наведения для всех элементов триады в сложных морских условиях.

«Нами предложен подход, при котором архитектура системы управления едина для всех трёх составляющих – летательного, подводного и надводного аппаратов, но при этом учитывает их уникальность», – рассказывает исследователь.

Серьёзной проблемой является обеспечение навигации, особенно в условиях сбоев или помех спутниковых сигналов (в том числе во Владивостоке). Учёные предлагают решение: аппараты триады могут осуществлять навигационную поддержку друг друга. Это может быть групповая навигация БПЛА; навигация летательного средства относительно надводного судна; навигация подводного аппарата с опорой на надводное судно, где используются ультразвуковые сигналы вместо спутниковых.

Хронология развития идей

Разработка подводных систем управления ведётся давно – публикуются научные статьи, монографии, выполняются практические разработки. Новый этап начался с приглашения Антона Сергеевича на должность заведующего лабораторией морской беспилотной авиации и морских авиационных систем в Морском государственном университете имени адмирала Г.И. Невельского.

В рамках государственной программы поддержки университетов «Приоритет 2030» был разработан стратегический технологический проект «Межсредные робототехнические системы», где морская робототехническая триада стала ключевым элементом – прототипом флота будущего.

А.С. ГУБАНКОВ на конференции «Аквароботех – 2025»

Для флота будущего и не только

Практическая значимость проекта многогранна. Во-первых, это модель флота будущего, где морские средства будут нести на борту различные комбинации беспилотных аппаратов. Например: один надводный носитель и беспилотный летательный аппарат для связи; флотилия надводных средств плюс единый БПЛА; один носитель и группа подводных аппаратов.

Во-вторых, работающая триада станет наглядным образцом для разработки нормативных документов и регламентов, регулирующих использование таких систем. Пример Росавиации показывает: массовое внедрение БПЛА ускоряет создание регламентов. Триада может инициировать подготовку нормативных актов по морским робототехническим системам.

Уже определены конкретные гражданские и военные сценарии применения, вот некоторые из них. Оперативные осмотры судов без захода в док: надводное средство с подводным аппаратом проводит диагностику на рейде, передавая данные на берег.

Поиск биоресурсов: надводный носитель развёртывает средства поиска в заданном районе, беспилотный летательный аппарат передаёт данные о скоплениях рыбы или, к примеру, крабов. Флотилия носителей сможет обследовать обширные акватории, экономя время и топливо рыболовецких судов.

Мониторинг экологической обстановки, охрана акваторий: БПЛА обнаруживает нарушителей, наводит средства противодействия.

Логистика: перевозка мало- и крупногабаритных грузов с экономическим потенциалом на отдельных маршрутах.

Экспедиция на о. Шикотан

Взгляд вперёд

В ближайших планах Антона Сергеевича – защита докторской диссертации. Накоплено достаточно материалов и результатов экспериментов. Но главная задача – дальнейшее развитие самой триады.

«Эта премия – результат работы большого числа людей, – подчёркивает учёный. – Огромная благодарность моему научному руководителю Владимиру Фёдоровичу Филаретову, Александру Валерьевичу Зуеву, Дмитрию Александровичу Юхимцу, коллективу Института автоматики и процессов управления, а также коллегам из Морского государственного университета. Такие сложные работы делаются только слаженной командой».

Академик Ю.Н. КУЛЬЧИН, А.С. ГУБАНКОВ и А.Ю. КОНОПЛИН на вручении дипломов лауреатов премии ДВО РАН. 
24 декабря 2025 года. Фото Александра КУЛИКОВА

Работа Антона Сергеевича Губанкова и его коллег – яркий пример того, как фундаментальные исследования и прикладные разработки в области автоматизации и управления сливаются в единое русло, рождают конкретные, жизненно важные для Дальнего Востока технологии, открывая новые горизонты для морской робототехники. Премия ДВО РАН – не только личное достижение, но и признание потенциала дальневосточной науки в создании технологий будущего. Морская робототехническая триада может стать тем самым «ключом», который откроет двери в новую эру более безопасного, эффективного и технологичного освоения богатств Мирового океана.

Фото предоставил Антон ГУБАНКОВ