Перспективы использования аппаратов сверхлегкой авиации для изучения скоплений морских млекопитающих

 

Численность и распределение морских млекопитающих обычно изучаются методами судовых и авиационных учетов, преимуществом которых являются большой объем накопленных работ и стандарт методики, а следовательно, возможность сравнения результатов, как между регионами, так и в ряду лет. Авиаучет по всем параметрам (процент обнаружения животных, скорость покрытия акватории и т.д.) эффективнее судового. Авиаметод также позволяет осуществлять независимый от индивидуальных особенностей наблюдателя учет методом сплошной фото/видеосъемки.

Существенные недостатки указанных выше методов - дороговизна, сложная логистика и большое количество участников. Ограничивающие факторы для авиаучета - удаленность региона работ от ближайших аэропортов, отсутствие топлива и посадочных полос необходимой длины. Во время авиа - и судовых учетов такие работы, как изучение возрастной структуры скоплений, поведения животных, фотоидентификация весьма ограничены или невозможны. Современные средства сверхлегкой авиации (СЛА) на небольшой акватории (например, при изучении прибрежных скоплений китообразных или лежбищ тюленей) позволяют, помимо учета, решать одновременно несколько научных задач, не зависеть от наличия аэропортов и топливных баз и сократить количество участников работ.

Парамотор представляется достаточно портативным, экономичным и надежным средством для изучения летних скоплений белухи. Работа проводилась в Сахалинском заливе. Тестировались две конструкции сидений (тележка и тандемное кресло); стабильность полета (удержание маршрута, высоты полета и скорости); маневренность на относительно низких высотах для съемки с целью фотоидентификации; зависимость от погодных условий (ветер, дождь); требования аппарата к взлетно-посадочной площадке. Исследовалась реакция животных на присутствие парамотора на различных высотах. Результаты учета численности сравнивались с одновременными оппортунистическими наблюдениями с лодки. Команда состояла из пилота и наблюдателя-фотографа. Моторная лодка со спасоборудованием и независимым наблюдателем следовала в 500 м от проекции парамотора на воду. Скорость полета варьировала от 20 до 70 км/ч, ветра - до 8 м/с. Парамотор летал по учетным галсам, а также совершал круги на разных высотах (под контролем GPS) над группами белух. В тех случаях, когда с лодки велся учет животных, оценка численности с парамотора превышала оценку с лодки в несколько (до10) раз. Фотографии, отснятые на высотах 30-50 м, оказались пригодны для фотоидентификации.

Девять полетов общей длительностью 8 часов показали эффективность использования парамотора для учета численности, изучения возрастной структуры и поведения скопления белух, а также для фотоидентификации. Авиационные исследования на парамоторе перспективны и в изучении других видов китообразных и ластоногих. Использование данного аппарата имеет определенные погодные и пространственные ограничения.

У северных морских котиков (СМК), как и у большинства видов млекопитающих, благополучие всей популяции во многом зависит от репродуктивного успеха самок. Успешность питания самок во время нагула в зимний период перед возвратом на лежбище и во время лактации являться ключевыми для размножения и выкармливания потомства. Целью данной работы было изучение особенностей зимних миграций и летних кормовых походов лактирующих самок СМК с Командорских о-вов. Всего с 2007 по 2010 гг. нами была получена информация с 22 датчиков регистрации времени и глубины погружения (TDR), 21 спутниковой метки и 17 геолокационных меток. При сравнении полученных данных с данными 2003/04 гг. продолжительность кормовых походов и глубины погружения самок с Северо-Западного лежбища не менялась за годы исследований и в среднем составили 3, 4 ± 1, 3 дня и 17, 7 ± 6, 8 м. Самки СМК с Северного лежбища во время кормовых походов отходили достоверно дальше от берега (средн. знч. =168, 8±79, 5 км), чем самки с Северо-Западного лежбища (средн.87, 4±57, 0 км) (n=40, p< 0, 01). Хотя районы питания самок СМК с двух соседних лежбищ Командорских о-вов перекрываются, средние векторы кормовых походов достоверно различались (μ C= 300, 81± 35, 16°, μ СЗ= 256, 49± 51, 85°, p< 0, 001). Во время зимних миграций, самки СМК с Командорских о-вов мигрировали преимущественно в южном-юго-западном направлении (183±23, 7°) со средней скоростью 1, 9±0, 3 км/ч, при этом их пути миграции коррелировали с районами высокой продуктивности океана (p< 0, 004). Во время зимнего периода самки придерживаются районов с относительно высоким содержанием хлорофилла (> 0, 1 мг/м3). Более 82% (n=17) этих самок провели 3-8 месяцев около восточного побережья о. Хоккайдо, Япония. Во время миграции обратно на Командорские о-ва самки придерживаются Курильской гряды и восточного побережья Камчатки - наиболее продуктивных районов.

Параметры кормовых походов лактирующих самок СМК показывают, что в летний период в исследуемые годы, у самок СМК был постоянный источник пищи, обилие которого не изменялось, несмотря на явные изменения факторов окружающей среды и интенсивности рыболовства. Миграции самок с районов зимовки на Командоры через наиболее продуктивные районы океана, вероятно, обусловлены их потребностью в усиленном питании перед энергозатратным репродуктивным периодом.

В последнее время значительно возрос интерес к использованию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в целях изучения морских млекопитающих. Мы протестировали возможность применения низкобюджетных малоразмерных дистанционно управляемых летательных аппаратов (ЛА) - радиоуправляемых авиамоделей, для исследования прибрежных китообразных. Работы проводились в репродуктивном скоплении белух (Delphinapterus leucas) у м. Белужий о-ва Соловецкий в Белом море. Использовали две авиамодели с электродвигателями:

) специализированный FPV (First Person View) самолет (размах крыльев - 1, 67 м) с толкающим винтом и 2) мотопланер (размах крыльев - 2 м) классической схемы. Бортовое оборудование (электроника и видеокамеры) было герметизировано. Отдельные узлы ЛА подвергнуты специальной водозащитной обработке. Запуск ЛА осуществлялся с рук, посадка - на неподготовленную площадку, покрытую травой. Управление производили с помощью пульта дистанционного управления в пределах хорошей видимости модели. Полезная нагрузка включала видеокамеры переднего, бокового и нижнего обзора. Камеры давали видеоизображение высокой четкости (HD формат). Всего в период с 3 по 12 августа совершено 7 тестовых и 30 рабочих полетов общей продолжительностью около 7 часов. Полеты осуществляли при отсутствии осадков и скорости ветра - не более 5 м/с. Практическая дальность полетов составила около 400 м, высота от 10 до 100 м, скорость от 0 до 40 км/ч, продолжительность от 15 до 30 мин. Недалеко от места запуска находилась страхующая лодка. Обе модели имели хорошие летные характеристики, отличались стабильностью и легкостью управления. При проходе ЛА над белухами на сверхмалых высотах (менее 20 м) животные могли проявлять слабую негативную реакцию. Собранные материалы пригодны для определения численности и возрастно-полового состава групп белух, а также для исследования их поведения. В случае использования ЛА, специализированных на аэрофотосъемке, возможно получение данных для фотоидентификации.

Выполненные полеты позволяют дать следующие рекомендации. Для точного наведения на цель необходимо использование FPV системы. Кроме того, для полетов на большом удалении от базы (далее 600-1000 м) крайне желательно оснащение ЛА приборами телеметрии. Для воздушного наблюдения за белухами в ближней зоне (до 200 м) наилучшим образом подходит малоразмерный многороторный вертолет (мультикоптер). В средней зоне (от 200 до 1000 м) наиболее эффективным является мотопланер, в дальней зоне (более 1000 м) - FPV самолет. При близком расположении белух (не далее 300 м) использование планера более целесообразно, чем самолета. Планер - универсальный ЛА, пригодный как для выполнения маршрутных учетов, так и для воздушного наблюдения за малоподвижными объектами. Полезная нагрузка платформы для исследования морских млекопитающих, должна включать два блока приборов:

) телекамеру переднего обзора, необходимую для пилотирования ЛА и 2) блок регистрации, состоящий из видеокамеры высокого разрешения, дистанционно управляемого фотоаппарата и телекамеры нижнего обзора, выполняющей роль видоискателя.

В будущем автоматизация систем управления ЛА приблизит авиамодели к уровню полноценных беспилотных авиационных систем, что сделает их применение для исследования морских млекопитающих крайне перспективным.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: