Погоде предскажут будущее
Навигация станет проще с метеомониторингом
Увеличение перевозок по Северному морскому пути (СМП), который обеспечивает кратчайший путь по морю из европейской части страны на Дальний Восток, является одной из стратегических задач России. Но существенные риски для навигации создает суровая арктическая погода. Сделать маршрут более безопасным может получение точных данных о ледовой обстановке и возможность прогнозирования дальнейшей ситуации на маршруте. Это уже позволяет сделать новая разработка НИИ телевидения — арктический комплекс мониторинга метеоусловий.
Фото: Сергей Коньков, Коммерсантъ
Фото: Сергей Коньков, Коммерсантъ
Северный морской путь уже в ближайшей перспективе должен стать одним из ключевых водных маршрутов для экспорта российской продукции. Объем грузопотока по нему за последние десять лет увеличился в два раза. По данным Минвостокразвития, в 2024 году он составил почти 38 млн т, а в 2025-м должен превысить 40 млн т. И, как заявляли в правительстве, среди главных задач государства — сделать СМП комфортным и безопасным для навигации, которая напрямую зависит от погодных условий.
Одним из важных шагов в этом направлении стала разработка санкт-петербургским НИИ телевидения нового комплекса мониторинга метеорологической и ледовой обстановки. Система представлена в двух вариантах — морском и наземном, а ее отличительной особенностью является адаптированность к суровым условиям Арктики. Комплекс может работать при температуре окружающего воздуха до –60°C, скорости ветра до 50 м/с и почти 100-процентной влажности.
При этом решение легко интегрируется в существующую сетевую инфраструктуру пользователя, а также поддерживает подключение спутниковых телекоммуникационных модулей для обеспечения широкополосного доступа к интернету через космические аппараты российских операторов связи.
«Наш комплекс по функциональности не уступает существующим системам приема гидрометеорологической информации, в том числе иностранным,— говорит генеральный директор НИИ телевидения Алексей Никитин.— Применение современных радиочастотных узлов и прогрессивного программного обеспечения позволило серьезно уменьшить габариты аппаратуры, а также снизить ее стоимость при сохранении функционала профессиональных станций».
Оборудование обеспечивает совмещенный прием информации от спутников дистанционного зондирования Земли одной антенной сразу в двух диапазонах частот — сантиметровом и дециметровом. Это исключает необходимость строительства отдельных станций и сокращает издержки на обслуживание дополнительной аппаратуры. Пролетая над антенной, космический аппарат способен скинуть картинку сегмента планеты шириной 600 км и длиной 2,5 тыс. км, которая затем используется для прогнозирования метеообстановки на дальнейшем маршруте или в конкретном районе.
Анализ полученной информации с недавних пор поручен цифровой системе. В декабре 2024 года комплекс пополнился модулем прогнозирования. Искусственный интеллект обучался целый год, оттачивая механизм работы и делая выборку всех возможных вариантов погоды из обширного массива данных за 20 лет. Модуль «Прогнозирование» способен принимать, обрабатывать и анализировать гидрометеорологическую и геофизическую информацию, поступающую от космических аппаратов гидрометеорологического назначения. Он отслеживает места зарождения штормов, опасные таяния снега и земные толчки в горных районах, повышение температуры в местах расположения вулканов.
На основе данных о температуре поверхности суши и моря, скорости воздушных потоков, движении земной коры, ледовых и снежных масс комплекс автоматически рассчитывает вероятность возникновения опасного природного явления. Также он может спрогнозировать вероятную траекторию его следования, в том числе через конкретный район местности.
«Берется массив данных от предыдущих прогнозов, затем комплекс получает от спутника текущую информацию и начинает сравнивать два массива. Так модуль учится вырабатывать алгоритм. К настоящему моменту точность прогноза достигла 80%. Это очень хороший результат»,— говорит господин Никитин.
Конечно, пока новый модуль не заменяет полностью работу метеоролога, но существенно ее облегчает, поскольку система на ранних стадиях отслеживает опасные природные явления и сигнализирует об их зарождении. Инженерные решения, использованные при создании комплекса, позволяют обеспечить работу не только с существующими, но и с перспективными метеоспутниками. А запрос метеоинформации возможен не только в пределах региона, но и по координатам отдельного района, что повышает точность данных в сложной климатической обстановке.
Доступное, высокопроизводительное решение приема спутниковой информации, поступающей от существующих и перспективных отечественных и зарубежных космических аппаратов, крайне востребовано для обеспечения участников транспортного комплекса оперативной метеорологической информации Северного морского пути.
Именно для моряков-полярников ученые собрали рабочее место флотского прогнозиста. Нажав несколько кнопок, тот сможет узнать, что ждет ледокол за торосом и стоит ли ждать шторма в ближайший час. Первый такой комплекс будет установлен на научно-исследовательском судне «Иван Фролов», которое по плану должно сойти со стапелей Адмиралтейских верфей в Петербурге в 2028 году.