Подводные дроны в системе водного транспорта: современное состояние, технологии и перспективы применения
ПІДВОДНІ ДРОНИ У СИСТЕМІ ВОДНОГО ТРАНСПОРТУ: СУЧАСНИЙ СТАН, ТЕХНОЛОГІЇ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ
2025-11-27
SCID: 54.1/6mdpq6wu
Discuss with AI
штучний інтелект і машинне зіравтономні підводні апаратицифрові двійникинавігаційна безпекапортова інфраструктурадистанційно керовані апаратизлиття данихпідводні дронипідводний моніторингводний транспорт
Figures from the paper
Abstract (AI)
Статья посвящена комплексному обзору современного состояния, технологических решений и перспектив применения подводных дронов в системе водного транспорта. Актуальность исследования обусловлена ростом требований к безопасности судоходства, надёжности эксплуатации судов и портовой инфраструктуры, а также необходимостью повышения эффективности подводного мониторинга в условиях интенсивного развития морского и речного транспорта. Значительная часть критически важных объектов водного транспорта находится в подводной среде, что затрудняет их регулярный контроль традиционными методами и повышает потребность в использовании современных беспилотных технологий. В работе проанализированы основные направления научных исследований, посвящённых подводным дронам, в частности подходы к их классификации, конструктивные и технологические особенности, развитие навигационных систем и систем позиционирования, мультисенсорных комплексов, средств связи и алгоритмов автономного управления. Особое внимание уделено применению методов искусственного интеллекта, машинного зрения и слияния данных для повышения точности инспекции, автоматизированного обнаружения дефектов и поддержки принятия решений. На основе обобщения актуальных научных источников систематизировано соответствие ключевых технологий подводных дронов и сфер их практического использования в системе водного транспорта. Показано, что подводные дроны могут эффективно применяться для инспекции корпусов судов, гребных и рулевых комплексов, контроля портовой и гидротехнической инфраструктуры, мониторинга фарватеров и донных препятствий, а также для обеспечения навигационной безопасности в ограниченных акваториях. Вместе с тем установлено, что большинство существующих научно‑технических решений разрабатывается в контексте общей подводной робототехники и не всегда учитывает специфические эксплуатационные условия водного транспорта, в частности мелководье, переменную гидрологию, высокую плотность инфраструктурных объектов и требования к непрерывности транспортных процессов. Выявлены ключевые ограничения, связанные с навигационной надёжностью, автономностью работы и интеграцией подводных дронов с системами управления водным транспортом. Обоснована целесообразность перехода от изолированного использования подводных дронов как инспекционных средств к их системной интеграции с цифровыми инструментами мониторинга, управления и поддержки принятия решений, в частности в рамках концепций цифровых двойников судов, портов и внутренних водных путей. Определены перспективные направления дальнейших исследований, ориентированные на развитие гибридных платформ ROV/AUV, повышение автономности и надёжности работы, а также адаптацию подводных дронов к потребностям современного водного транспорта. Ключевые слова: подводные дроны; водный транспорт; автономные подводные аппараты; дистанционно управляемые аппараты; навигационная безопасность; подводный мониторинг; портовая инфраструктура; цифровизация водного транспорта.
Key Findings
1
Методи ШІ, машинного зору та злиття даних підвищують точність інспекцій, автоматизоване виявлення дефектів і підтримку прийняття рішень.
2
Проаналізовано розвиток класифікаційних підходів, конструктивних і технологічних особливостей, навігаційних і позиціонувальних систем, мультисенсорних комплексів, засобів зв’язку та алгоритмів автономного керування.
3
Комплексний огляд показує, що підводні дрони ефективні для інспекції корпусів суден, гребних і кермових комплексів, контролю портової та гідротехнічної інфраструктури, моніторингу фарватерів і донних перешкод, а також для навігаційної безпеки в обмежених акваторіях.
4
Виявлені ключові обмеження в навігаційній надійності, автономності та інтеграції підводних дронів із системами управління водним транспортом, що обґрунтовує їх системну інтеграцію з цифровим моніторингом і концепціями цифрових двійників.
5
Більшість існуючих рішень розробляються в контексті загальної підводної робототехніки і не враховують специфіку водного транспорту (мілководдя, змінна гідрологія, висока щільність інфраструктури, вимоги до безперервності процесів).
Research Object
Підводні дрони (автономні підводні апарати та дистанційно керовані апарати) в системі водного транспорту
Research Subject
Технологічний стан, можливості, обмеження та перспективи застосування, включно з класифікацією, конструктивними особливостями, системами навігації та позиціонування, мультисенсорними комплексами, засобами зв'язку, автономністю та методами ШІ для сприйняття й підтримки прийняття рішень при інспекції та моніторингу об'єктів водного транспорту
Publication Details
Publication Date
2025-11-27
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
0
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest