500 руб
Журнал «Наукоемкие технологии» №4 за 2026 г.
Статья в номере:
Подводные лидары и их носители – морские робототехнические комплексы
Тип статьи: научная статья
DOI: https://doi.org/10.18127/j19998465-202604-05
УДК: 551.46.077:629.584
Ключевые слова: Лидар 3D-картографирование морские робототехнические комплексы автономные необитаемые подводные аппараты телеуправляемые необитаемые подводные аппараты двухсредные квадрокоптеры
Авторы:

Г.Ю. Илларионов1, А.Ю. Филоженко2

1, 2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий им. академика М.Д. Агеева ДВО РАН (г. Владивосток, Россия)
1 illar1951gy@mail.ru, 2 filozhenko_a@mail.ru

Аннотация:

Постановка проблемы. Подводное лазерное зондирование (LiDAR) сталкивается с рядом физических и технологических ограничений: сильное ослабление и рассеяние света в водной среде, влияние мутности, взвешенных частиц и гидробионтов, а также сложность получения точных трехмерных данных на глубине. Существующие гидроакустические методы не всегда обеспечивают необходимое разрешение, а традиционные лидары недостаточно адаптированы для работы в сложных подводных условиях. Это сдерживает развитие высокодетального картографирования дна, обследования подводных сооружений и оперативного экологического мониторинга.

Цель. Провести анализ современных образцов подводных лидаров различных типов (батиметрических, квантовых, однофотонных рамановских) и их носителей — морских робототехнических комплексов, включая автономные и телеуправляемые подводные аппараты, а также беспилотные и двухсредные квадрокоптеры.

Результаты. Рассмотрены ключевые разработки в области подводных лидаров: квантовый лидар с однофотонными детекторами (Великобритания), система ULi (Германия) с разрешением менее 10 мм, серия лидаров SL1, SL4 и WiSSL (США), обеспечивающих высокоскоростное сканирование и панорамный обзор, а также однофотонный рамановский лидар (КНР) для дистанционного обнаружения нефтепродуктов. Показаны примеры интеграции лидаров с носителями: АНПА HUGIN, телеуправляемыми аппаратами и двухсредными квадрокоптерами, что позволяет выполнять детальную 3D-съемку объектов на глубинах до 4000 м с миллиметровым разрешением.

Практическая значимость. Внедрение подводных лидаров существенно расширяет возможности морской робототехники в области высокоточного картографирования дна, инспекции трубопроводов и гидротехнических сооружений, поиска затонувших объектов и экологического мониторинга. Согласно приведенному прогнозу, мировой рынок подводных лидаров вырастет к 2034 г. более чем в 3,7 раза, что подтверждает высокий спрос на данные технологии в оборонной, нефтегазовой и научно-исследовательской сферах.

Страницы: 48-62
Для цитирования

Илларионов Г.Ю., Филоженко А.Ю. Подводные лидары и их носители – морские робототехнические комплексы // Наукоемкие технологии. 2026. Т. 27. № 4. С. 48−62. DOI: https://doi.org/ 10.18127/ j19998465-202604-05

Список источников
  1. Технология лидаров: как работает, где используют, как будет развиваться. URL: https://practicum.yandex.ru/blog/lidar-primenenie-tehnologii/. (дата обращения 19.03.2026).
  2. How Does LiDAR Work Underwater? URL: https://blog.fenstermaker.com/?s=lidar+under+water. (дата обращения 19.03.2026).
  3. Dubrovinskaya E., DalgleishF., OuyangB., CasariP. Underwater LiDAR Signal Processing for Enhanced Detection and Localization of Marine Life // In 2018 OCEANS. MTS/IEEE Kobe Techno-Oceans (OTO). IEEE, May 2018. P. 1–8. DOI: 10.1109/oceanskobe.2018.8559113.
  4. Filisetti A. et al. Developments and applications of underwater LiDAR systems in support of marine science // OCEANS 2018 MTS/IEEE Charleston: IEEE, 2018. P. 1–10.
  5. Maccarone A., Drummond K., McCarthy A., Steinlehner U.K., Tachella Ju., Garcia D.A., Pawlikowska A., Lamb R.A., Henderson R.K., McLaughlin St., Altmann Yo., Buller G.S. Submerged single-photon LiDAR imaging sensor used for real-time 3D scene reconstruction in scattering underwater environments // Opt. Express 2023. V. 31. P. 16690–16708.
  6. Шереметьев А. Разработан квантовый лидар для проведения исследований под водой. URL: https://hightech.fm/2023/05/05/ acquires-lidar. (дата обращения 19.03.2026).
  7. Castillón M. et al. State of the Art of Underwater Active Optical 3D Scanners // Sensors. 2019. V. 19. № 23. P. 5161.
  8. Kock H., Reiterer A. Geomapping maritime surfaces: Finnish research institute uses measurement systems developed by Fraunhofer IPM. URL: https://www.ipm.fraunhofer.de/en/press-publications/press-releases/geomapping-maritime-surfaces-laser-bathymetry-systems.html. (дата обращения 19.03.2026). Текст: электронный.
  9. Horsey Ju. SL4 underwater subsea LiDAR system. URL: https://www.geeky-gadgets.com/sl4-underwater-subsea-lidar-system-12-10-2021. (дата обращения 19.03.2026).
  10. Next-generation underwater lidar technology aims to map the ocean floor in remarkable detail Behind the Scenes. URL: https://www.mbari.org/news/next-generation-underwater-lidar-technology-aims-to-map-the-ocean-floor-in-remarkable-detail/ (дата обращения 19.03.2026).
  11. Mingjia Shangguan, Zhifeng Yang, Mingyu Shangguan, Zaifa Lin, Zhuoyang Liao, Yirui Guo, Chuan Liu Remote sensing oil in water with an all-fiber underwater single-photon Raman lidar // Appl. Opt. 2023. V. 62. P. 5301–5305.
  12. Laser Scanner Delivered for Norwegian MCM. URL: https://www.marinetechnologynews.com/news/laser-scanner-delivered-norwegian-555616 (дата обращения 19.03.2026).
  13. HUGIN Endurance AUV completes record-breaking autonomous mission over 1,200 nautical miles. URL: https://www. armyrecognition.com/news/navy-news/2024/hugin-endurance-auv-completes-record-breaking-autonomous-mission-over-1-200-nautical-miles (дата обращения 19.03.2026).
  14. Bakken E. M., Midtgaard O. Underwater Image Mosaics for AUV-Mounted Cameras // Global Oceans 2020: Singapore. U.S. Gulf Coast.: IEEE. 2020. P. 1–6.
  15. Yang H, Xu Z, Jia B. An Underwater Positioning System for UUVs Based on LiDAR Camera and Inertial Measurement Unit. Sensors (Basel). 2022 Jul 20. V. 22(14). P. 5418. doi: 10.3390/s22145418. PMID: 35891106; PMCID: PMC9318058.
  16. Исследователи тестируют подводные измерительные системы в индонезийских водах. URL: https://gisproxima.ru/ issledovateli_testiruyut_podvodnye_sistemy. (дата обращения 15.10. 2025).
  17. Narrow-beam laser technology enables communications between underwater vehicles. URL: https://phys.org/news/2018-08-narrow-beam-laser-technology-enables-underwater.html. (дата обращения 19.03.2026). Текст: электронный.
  18. Richter K. et al. Refined Geometric Modeling of Laser Pulse Propagation in Airborne LiDAR Bathymetry // PFG. Journal of Photogrammetry, Remote Sensing and Geoinformation Science. 2021. V. 89. № 2. P. 121–137.
  19. Schlett J. Underwater Lidar Gives Maritime and Subsea Applications the Green Light. URL: www.photonics.com/Articles/
    Underwater-Lidar-Gives-Maritime-and-Subsea/a71062 (дата обращения 19.03.2026).
  20. Cheng L. et al. A Fishery Water Quality Monitoring and Prediction Evaluation System for Floating UAV Based on Time Series // Sensors. 2021. V. 21. № 13. P. 4451.
  21. Meet the Naviator. A Drone that Can Fly Just as Easily as it Can Swim. URL: https://www.commercialuavnews.com/public-safety/meet-naviator-drone-can-fly-just-easily-can-swim. (дата обращения 19.03.2026).
  22. Илларионов Г.Ю. Двухсредные беспилотные летательные аппараты и их носители // Подводные исследования и робототехника 2026. № 1. С. 71–81.
  23. Патент 2850357 РФ, МПК: B63G 8/00 (2025.08). Автономный необитаемый подводный аппарат. носитель водонепроницаемого квадрокоптера / Г.Ю. Илларионов, А.А. Карпачев, С.В. Жолобова. 2025. 14 с.
  24. В России создали подводный автономный аппарат. носитель беспилотника. URL: https://tass.ru/nauka/25641317. (дата обращения 19.03.2026).
  25. Underwater LiDAR Market Size and Forecast 2025 to 2034. URL: https://www.precedenceresearch.com/underwater-lidar-market. (дата обращения 19.03.2026).
Дата поступления: 01.04.2026
Одобрена после рецензирования: 15.04.2026
Принята к публикации: 30.06.2026