Навигация без спутников: как пермские инженеры тренируют подземные навигаторы

Навигация глубоко под землей, где не ловят спутники – задача непростая. Чтобы приборы не «заблудились» в экстремальных условиях скважины, ученые Пермского политеха совместно с инженерами компании «Эл-скада» разработали уникальный испытательный стенд. Эта установка позволяет сымитировать все «прелести» реального бурения – от адской жары до бешеного вращения – еще до того, как дорогостоящее оборудование спустят под землю.

Навигация без спутников: как пермские инженеры тренируют подземные навигаторы

В отличие от спутниковых аналогов, автономные инерциальные навигационные системы определяют координаты, опираясь на собственные датчики (гироскопы и акселерометры), которые фиксируют все перемещения, повороты и ускорения объекта. Эта технология незаменима в средах, где отсутствует сигнал GPS/ГЛОНАСС: под водой, в космическом пространстве и в глубоких скважинах. Однако в реальных условиях бурения приборы подвергаются комплексному воздействию вибраций, высоких температур и наклонов, что искажает их показания.

Главная проблема существующих решений – в том, что они проверяют приборы по отдельности: то греют, то крутят, то наклоняют. Но в реальной скважине все это происходит одновременно. Новая разработка пермских ученых решает эту задачу комплексно.

Как устроена «камера пыток» для навигаторов? Стенд состоит из трех подвижных модулей, которые позволяют придать прибору любое положение в пространстве:

  • Вертикальный поворот: вращает прибор вокруг своей оси.
  • Наклон: имитирует искривление скважины, наклоняя платформу вперед или назад.
  • Вращение держателя: крутит сам прибор с разной скоростью, имитируя вращение бурильной колонны.

«Важной особенностью является наличие встроенных нагревательных элементов, – отмечает директор компании «Эл-скада» Роман Пилькевич. – Мы можем равномерно прогревать прибор до 200 градусов Цельсия прямо во время его движения и вращения».

Вся процедура управляется компьютером. Система задает нужные углы и температуру, а затем сравнивает показания датчиков самого стенда с данными испытуемого прибора. Если навигатор начинает «врать» при нагреве или тряске, инженеры сразу это увидят и смогут скорректировать настройки.

Новая технология не только повысит надежность буровых работ в нефтегазовой отрасли, но и найдет применение в авиации, космонавтике и оборонной промышленности. На разработку уже получен патент.

Читайте также

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Радиационный жилет AstroRad для астронавтов оказался эффективнее ожиданий во время солнечных бурь

Радиационный жилет AstroRad для астронавтов оказался эффективнее ожиданий во время солнечных бурь

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира