Десятилетия военных конфликтов оставили после себя опасное наследие — неразорвавшиеся бомбы, мины и снаряды, покоящиеся на мелководье у берегов по всему миру. Эти затонувшие боеприпасы угрожают туристам, морской жизни и судоходству. До недавнего времени их поиск оставался дорогим, опасным и неточным делом.
Учёные из Школы морских и атмосферных наук Розенстила Университета Майами (University of Miami Rosenstiel School) разработали новую технологию, которая позволяет с воздуха точно обнаруживать даже сильно замаскированные подводные боеприпасы. Метод сочетает специальную оптику, многоспектральное зондирование и искусственный интеллект.
Как работает новая система
Главная проблема съёмки морского дна с воздуха — искажения от волн, которые действуют как движущиеся линзы, размывая изображение. Чтобы решить эту задачу, исследователи применили две технологии NASA:
- Fluid Lensing — алгоритм, который в реальном времени убирает искажения от волн и позволяет получать чёткие, высокодетализированные изображения морского дна.
- MiDAR — активная многоспектральная система, которая освещает толщу воды несколькими длинами волн света, делая видимыми объекты даже в относительно тёмных глубинах.
Полученные изображения затем обрабатывает модель машинного обучения, обученная распознавать характерные геометрические формы боеприпасов и отличать их от естественных образований (кораллов, камней, обломков).
«Неразорвавшиеся боеприпасы на мелководье остаются серьёзной глобальной проблемой. Наши результаты демонстрируют масштабируемое воздушное решение, которое может повысить точность обнаружения и способствовать созданию более безопасных прибрежных зон», — отметил Вед Чираят (Ved Chirayath), профессор и заведующий кафедрой наук о Земле Университета Майами.
Результаты испытаний
Эксперименты проводили у острова Broad Key в северной части Флорида-Кис. На дно поместили инертные тестовые боеприпасы и ложные цели. Даже после нескольких недель, когда цели сильно заросли водорослями и были частично засыпаны осадками, система успешно обнаружила все настоящие боеприпасы.
Метод работает с воздуха с помощью дронов, что делает его быстрым, безопасным и масштабируемым. В отличие от водолазов (которые рискуют жизнью) или акустических судов (которые не могут работать на глубинах менее 10 метров), дроны могут за один вылет обследовать большие участки побережья.
Почему это важно
По оценкам, миллионы тонн неразорвавшихся боеприпасов всё ещё лежат на морском дне у берегов Европы, в Тихом океане и других регионах. Со временем они начинают течь токсичные вещества, угрожая экосистемам и инфраструктуре.
Новая технология может значительно ускорить и удешевить процесс картирования опасных зон, а также повысить точность обнаружения. Это особенно актуально для прибрежных районов, где планируется строительство, развитие туризма или проведение экологических работ.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science. Учёные отмечают, что для широкого внедрения метод нужно дополнительно протестировать в разных морских условиях — от мутных атлантических вод до глубоких тихоокеанских бухт.
Воздушная съёмка с использованием Fluid Lensing, MiDAR и машинного обучения открывает новый эффективный путь к решению одной из самых сложных проблем морской безопасности. В будущем такие системы могут стать стандартным инструментом для картирования затонувших боеприпасов по всему миру — быстро, точно и без риска для людей.
