ЛАРС

Одной из научных проблем в области наземных сейсмических систем (СС) является формирование и поддержание функционирования комплексной технологической инфраструктуры, обеспечивающей их работоспособности в условиях неподготовленной окружающей среды. В случае проводных систем данная потребность сопряжена со значительными временными и ресурсными затратами и тем самым не позволяет осуществлять быстрое развертывание СС. Современная тенденция при создании наземных СС состоит в постепенном отказе от кабельных решений и переходе к автономно функционирующим цифровым нодам, в едином устройстве, объединяющем первичный сейсмический датчик с системой регистрации. Преимущество нодальных систем состоит в более простом развертывании и «робастности», выраженной в устойчивости нодов к нарушению каналов передачи данных между ними и центральным узлом СС. Недостатком существующих решений в данном направлении является недоступность оперативной информации о качестве получаемых экспериментальных данных, а также недостаток возможностей по управлению сейсмическим экспериментом в режиме реального времени. Таким образом, на сегодняшний день практически отсутствуют СС, способные к быстрому развертыванию на местности и при этом позволяющие в полной мере осуществлять контроль и управление экспериментом в реальном времени. В ходе реализации проекта планируется сформировать принципы проектирования и разработать прототип беспроводной нодальной СС, в рамках которой взаимодействие нодов и передача данных обеспечивается за счет использования группы беспилотных воздушных систем (БВС), функционирующих в районе проведения операции. Планируемая к разработке система будет отличаться способностью к автономному развертыванию и функционированию, и ориентирована на применение в труднодоступных территориях. Для создания такой системы планируется разработать специализированные прототипы БВС, позволяющие реализовать автоматизированное размещение и сбор сейсмических модулей (СМ), а также прототипы СМ, пригодных к размещению и сбору посредством БВС. Кроме того, планируется разработать методы автономного построения и развертывания СС, а также методы решения задач двумерной и трехмерной векторной сейсморазведки, на основе применения подходов к миграции в обратном времени и угловой декомпозиции волн, отличающиеся повышенной устойчивостью к рельефу исследуемой местности и динамическим изменениям внешней среды. Дополнительно в рамках проекта будет разработано решение задачи сегментации исследуемой местности, обеспечивающее идентификацию зон, пригодных для размещения СМ. Предложенное решение, основанное на применении моделей глубокого обучения, позволит дополнительно повысить уровень автономности разрабатываемой в рамках проекта СС. На основе данных методов и подходов планируется реализовать программные и аппаратные компоненты соответствующей беспроводной СС.

Апробация планируемых к разработке подходов, методов, а также программных и аппаратных средств будет проводиться на тестовых сценариях решения прикладных задач из области сейсморазведки в условиях динамического окружения, выполняемых посредством согласованного взаимодействия групп разработанных БВС и высокомобильных СМ. Целью проекта является повышение автономности и адаптивности разрабатываемой СС к функционированию на труднодоступных территориях в условиях динамического окружения. Реализация поставленной цели возможна благодаря имеющемуся междисциплинарному научному заделу и наличию у трех команд исполнителей следующих разработок: программно-аппаратное обеспечение для управления группами БВС в автономном режиме, решения на основе средств технического зрения и нейросетевых моделей, направленные на анализ свойств окружающей среды. Успешной реализации проекта будет способствовать наличие у партнеров проекта значительных наработок в сферах разработки нодальных СС и специализированных СМ, а также в области векторной сейсморазведки труднодоступных территорий и территорий со сложным рельефом.