Пресс-центр

Центр морских исследований и экспериментов в НАТО кардинально меняет обнаружение подводных мин в режиме реального времени

Миноискатель с GPU-ускорением определяет местонахождение, идентифицирует и классифицирует мины в 50-100 раз быстрее, чем CPU

НАТО использует MUSCLE, чтобы сделать моря безопаснее

NATO SONAR

Высокочастотный гидролокатор с синтезированной апертурой высокого разрешения с GPU-ускорением на автономном подводном аппарате MUSCLE делает путешествием по морям более безопасным.

Морское дно Адриатического моря и других европейских вод усыпано десятками тысяч мин, бомб и других боеприпасов, которые были утеряны или брошены после Первой и Второй мировой войны. Из-за риска взрывов или выброса токсических химикатов, таких как иприт, эти мины представляют собой постоянную опасность для коммерческого судоходства и рыбаков, не говоря уже об окружающей среде и пищевой взаимозависимости. Разминирование является экономической необходимостью, учитывая, что поставки 80% всей коммерческой торговли осуществляется по морям.

Центр морских исследований и экспериментов (CMRE) – это научно-исследовательская лаборатория НАТО мирового уровня, расположенная в Специи, Италия. Центр морских исследований и экспериментов решает эту задачу, используя современный автономный подводный аппарат под названием MUSCLE (Minehunting UUV for Shallow water Covert Littoral Expeditions). Благодаря технологии высокочастотного гидролокатора с синтезированной апертурой высокого разрешения с ускорением на графических процессорах NVIDIA Tesla, MUSCLE характеризуется отличным распознаванием объектов, бортовой обработкой данных и принятием решений с помощью искусственного интеллекта для определения местонахождения, идентификации и классификации мин в режиме реального времени.

Гидролокатор с синтезированной апертурой с GPU-ускорением позволяет осуществлять минную разведку в режиме реального времени

Традиционные автономные подводные аппараты работают по запланированным съемочным маршрутам и записывают все данные для их обработки оффлайн. Они не могут приспосабливаться к условиям окружающей среды и производительности локатора. GPU-ускорение увеличило уровень автономности, делая возможным адаптивное поведение. «GPU-ускоренный автономный подводный аппарат MUSCLE делает процесс поиска мин более быстрым, более доступным, более надежным и более безопасным для НАТО», - сказал Франческо Баралли (Francesco Baralli), старший научный сотрудник в Центре морских исследований и экспериментов. «Без GPU-ускорения обнаружение и классификация боеприпасов была практически невозможной, гидролокатор с синтезированной апертурой работает в 50-100 раз быстрее на GPU, чем на CPU».

GPU-ускорение также позволяет MUSCLE осуществлять коррекцию курса в режиме реального времени для максимизации эффективности своей работы за ограниченный период времени (6 часов), которое этот аппарат может провести под водой прежде, чем ему потребуется подзарядка. Этот автономный подводный аппарат может реагировать на то, что он видит и подстраивать свой курс, чтобы иметь возможность приблизиться или даже вернуться, чтобы взглянуть еще раз, если какие-то препятствия не позволяют исследовать территорию. MUSCLE может помочь защитить суда в заминированных водах, отправляя судам в режиме реального времени предостерегающие сигналы о наличии боеприпасов на пути их следования.

Встроенные Tesla GPU заменили серверы на базе CPU (36 узлов), которые раньше требовались для анализа и классификации мин на стартовом судне. «Раньше работа автономных подводных аппаратов-миноискателей была медленной и неэффективной», - сказал Баралли. «Мы не могли анализировать данные, пока аппарат часами позже не оказывался на стартовом судне. Аппарат приходилось отправлять на исследование еще раз, если на изображениях были идентифицированы неверные объекты или они были размыты или повреждены. Благодаря GPU-ускорению наши миссии стали более продуктивными, полученные с помощью гидролокатора с синтезированной апертурой изображения стали значительно лучше, производительность GPU в мореходных испытаниях выше CPU в 75 раз. Обеспечение безопасности морей – это плодотворная работа».

Следующий шаг – новые приложения и изображения высокого разрешения в режиме реального времени

В центре морских исследований и экспериментов уверены, что технологические успехи, достигнутые с помощью GPU-ускоренного распознавания и классификации автономным подводным аппаратом, могут быть потенциально использованы в других отраслях, таких как определение местонахождения объектов после природных катастроф (например, в обломках поле цунами). Основываясь на результатах программы MUSCLE, Центр морских исследований и экспериментов уже работает над планами обновления встроенного GPU для вычислений в режиме реального времени. Кроме того, они продолжают разработку на нескольких GPU для исследовательских компьютеров на земле.

NATO SONAR