Внутрь земли... на беспилотнике

Проект малого предприятия технопарка ИРНИТУ «Геоинформационные технологии — Сибирь» выиграл грант Фонда содействия инновациям по программе «Старт»
Текст: Андрей Семакин , Фото: из архива Александра Паршина , Город ИРНИТУ , № 4 от 25 апреля 2018 года , #Общество
Александр Паршин (в центре) и его аспиранты — Владимир Морозов из ИРНИТУ (справа)  и Антон Блинов из ИГХ СО РАН
Александр Паршин (в центре) и его аспиранты — Владимир Морозов из ИРНИТУ (справа) и Антон Блинов из ИГХ СО РАН

«Первая технология электроразведки на базе БПЛА (беспилотного летательного аппарата) для обеспечения эффективного геологического изучения недр при любой сложности ландшафта и рельефа» — так называется работа, на внедрение которой иркутские учёные получили финансовую поддержку в размере 2 миллионов рублей.

— Этот грант даётся инновационным предприятиям на первой стадии их существования — не более двух лет с момента открытия, — поясняет Александр Паршин, руководитель проекта, директор предприятия, старший научный сотрудник ИГХ СО РАН и профессор ИРНИТУ в одном лице. — Дают его на создание инновационной технологии, которая прошла многоступенчатый конкурсный отбор и заинтересовала научных экспертов. К слову, из 948 заявок, поданных на программу «Старт» в этом году, рекомендовано для поддержки только 75.

В чём суть нашей идеи? Начну издалека. Ни для кого не секрет, что запасы существующих месторождений полезных ископаемых с годами исчерпываются. Но потребность человечества в минеральных ресурсах бесконечна, а потому необходимо постоянно открывать новые объекты. Всё, что было на поверхности, давно разработано или разрабатывается сейчас, надеяться на открытие новых месторождений, выходящих на дневную поверхность и расположенных в хорошо освоенных районах, не приходится. Сложность объектов повышается, они становятся слепыми (не выходящими на поверхность), и основные перспективы связаны с такими районами, как, например, Восточная Сибирь, — горными или болотистыми, сложнопроходимыми. Искать в таких условиях полезные ископаемые с помощью классических способов наземной и аэросъёмки уже не всегда удаётся — по ряду факторов теряется экономическая и геологическая эффективность.

К примеру, объекты могут располагаться там, где ходить пешком очень сложно, а применение авиаметодов накладно, не всегда возможно из-за рельефа и не всегда точно (расстояние до земли для детальности измерений геофизическими методами имеет большое значение). В 2014 году нам пришла идея проводить геолого-геофизические исследования с помощью беспилотных летательных аппаратов, которые позволяют безопасно выполнять полёты на малых высотах даже в условиях сложного рельефа.

Мы сами собирали подходящие по разным параметрам аппараты, сами разрабатывали первые варианты измерительного оборудования, потом всё это соединяли, проводили испытания. Сейчас без какого-либо преувеличения можно сказать, что компания «Геоинформационные технологии — Сибирь» одна из передовых в мире в области беспилотной геологической разведки. По всей видимости, мы первыми в мировой практике сумели реализовать технологии гамма-съёмки с помощью беспилотников (в решении геологических задач), были одними из пионеров такой же технологии по магнитной съёмке. Оба метода уже показали свою эффективность, в том числе и в ходе испытаний, которые мы проводили в прошлом году вместе с коллегами из Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья имени Н.Федоровского, Института геохимии имени А.Виноградова СО РАН и Иркутского национального исследовательского технического университета в ходе экспедиций на Шангулежской площади в предгорье Восточного Саяна (Нижнеудинский район). Тогда были проведены сравнения с классической наземной и аэрогеофизической разведкой методами магниторазведки и гамма-съёмки. Результаты были представлены экспертам Федерального агентства по недропользованию. Вывод однозначен: использование беспилотных аэрогеофизических комплексов значительно повышает эффективность работ. Оба наших метода были рекомендованы к включению в комплекс работ, выполняемых в рамках государственных программ.

Теперь для создания более полного, рационального комплекса взаимодополняющих методов геологической разведки с помощью БПЛА нам нужно закончить разработку технологии беспилотной электроразведки.

Из названной тройки широко используемых геофизических методов поисков этот наиболее трудоёмкий и дорогой. В наземном варианте в большинстве случаев требуется наличие генератора тока для подачи его в землю, вырубки профилей на площади для развёртывания измерительных и питающих линий, протяжки кабелей, забивки электродов или раскладки петель. Часто необходимо применение тяжёлой техники, наносящей немалый урон окружающей среде.

Распространённые авиационные варианты электроразведки предполагают размещение и генераторного, и измерительного оборудования на борту воздушного судна, вес такого комплекса достигает не одну сотню килограммов. Не нужно забывать и о дороговизне авиаполётов, их сложности: переносимые генераторные петли достигают в диаметре десятки метров. Конечно, такие конструкции поднять над землёй лёгким БПЛА невозможно. Но это и не нужно. Мы решили пойти другим путём — на беспилотнике находится только измерительная система, а источники тока расположены на земле. Это могут быть как специально размещённые на площади генераторы, так и удалённые системы радиосвязи и дальней навигации. Роль и место таких вариантов в структуре геолого-разведочных работ соответствуют скорее наземной, чем классической аэросъёмке. Предварительные эксперименты в предгорьях Восточного Саяна и Прибайкалье показали, что их реализация реальна. На основе полученных материалов мы смогли убедить экспертов фонда в реальности нашей разработки.

Предполагается создать новые БПЛА и измерительные системы, провести серии испытаний и доработок на модельных геологических объектах, определиться с конкретным методом электроразведки и его вариантом, протестировать его на эталонных месторождениях в сопоставлении с наземными съёмками. В результате, по нашим расчётам, примерно через три года появится технология, способная во многих случаях заменить классическую наземную и аэроразведку. Появится возможность выполнять съёмки даже в таких условиях, которые раньше специалисты называли невозможными или нерентабельными. Основываясь на имеющемся опыте, ожидаем, что детальность съёмки с БПЛА будет достаточно высокой, а за счёт комплексирования нескольких методов на аппарате такие работы будут характеризоваться высокой доступностью, в том числе для малого бизнеса и научных работ на небольших участках.

Комментарии

Нажмите "Отправить". В раcкрывшейся форме введите свое имя, нажмите "Войти". Вы представились сайту. Можете представиться через свои аккаунты в соцсетях. После этого пишите комментарий и снова жмите "Отправить" .

Система комментирования SigComments