Российские исследователи создали простой и результативный алгоритм для обнаружения нефтяных пятен с использованием беспилотных летательных аппаратов. В настоящее время для анализа фото- и видеоматериалов применяется искусственный интеллект. Тем не менее для функционирования ИИ нужны большие вычислительные мощности, поэтому изображения отправляют на удаленные серверы, что увеличивает время и расходы. Новая технология выполняет все вычисления непосредственно на борту дрона без необходимости участия оператора. Подробности об инновации представлены в публикации «Известий».

Эксперты Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения (ГУАП) создали ПО для автоматизированного поиска нефтяных разливов на морских и океанских водах с помощью беспилотников. Это программное обеспечение работает на вычислительных мощностях аппарата и анализирует изображения с камер, далее передавая на мониторинговый пункт кадры с выявленными аномалиями. Такая технология с точностью 98% позволяет различать нефтяные пятна и скопления природного мусора или водорослей.

— Разработка применяется в системах экологического наблюдения на борту летательных средств, особенно при дистанционном зондировании акваторий морей и океанов. Метод помогает обнаруживать аномалии в виде нефтяных разливов на фотографиях. Изображение разбивается на пересекающиеся фрагменты, причем каждый следующий кадр занимает не менее 75% площади предшествующего. После анализа алгоритм вычисляет статистические параметры гистограмм яркости, что позволяет определить наличие или отсутствие нефтяного разлива. Это дает возможность отличать нефтепродукты от водорослей или следов судов, — объяснила старший преподаватель ГУАП и автор проекта Дина Васильева.

Одним из самых масштабных нефтяных разливов в Черном море стал инцидент в декабре 2024 года, когда в результате штормового крушения двух танкеров в воду попало примерно 3–4 тысячи тонн мазута. Наибольший ущерб пришлось на участок побережья возле Анапы. Устранение последствий заняло несколько месяцев, а 19 сентября 2025 года власти сообщили об полном очищении морского дна в данном районе.

Однако, как рассказал «Известиям» координатор программы экологизации промышленности Центра охраны дикой природы Игорь Шкрадюк, который принимал участие в ликвидации аварии, в Черном море скоро начнется сезон штормов. Сильные волны могут привести к поднятию новых порций нефтепродуктов из затонувшего танкера. Небольшие утечки углеводородов происходят регулярно — последняя из них отмечена 29 августа в Новороссийске. Из-за этого поиск загрязнений на больших открытых водных пространствах остается актуальной задачей.

В большинстве существующих программ для распознавания нефтяных пятен применяются методы искусственного интеллекта, для которых требуются мощные вычислительные устройства. По этой причине снятые беспилотниками изображения приходится передавать на отдаленные серверы для обработки, что увеличивает расходы и время обработки.

Для работы методов глубокого обучения ИИ необходимы существенные вычислительные ресурсы. Кроме того, нейросети ориентированы на анализ конкретных изображений, в то время как размеры и формы нефтяных разливов существенно варьируются, что может увеличить требуемую мощность в сотни раз. Существуют и ограничения по объему обрабатываемых данных.

Большинство подобных систем используют фотографии с низким разрешением (227х227 пикселей), что негативно сказывается на точности распознавания. Обучение нейросетей требует больших коллекций изображений и специализированных баз данных, которых в России практически нет. Кроме того, для обнаружения пятна на изображении ИИ требует, чтобы оно занимало не менее 50% кадра.

В отличие от существующих систем, новая разработка способна находить нефтяные пятна, занимающие всего от 7% кадра, что позволяет обнаруживать даже самые небольшие загрязнения. Обработка информации выполняется прямо на борту беспилотника, что помогает сократить затраты и время. Программное обеспечение анализирует изображения более высокого качества (640х480 пикселей), увеличивая точность обнаружения разливов.

Как отметила в интервью «Известиям» экологи и участник ликвидации аварии в Черном море Елена Шувалова, разработка ГУАП может применяться для выявления легких фракций нефтепродуктов, которые имеют меньшую плотность, всплывают и образуют пятна на поверхности.

— Эта разработка крайне полезна. На поверхности мазута могут присутствовать только его легкие фракции. Возможность быстро обнаруживать такие пятна важна, так как существуют технологии борьбы с легкими углеводородами. Для этого используются боновые заграждения и сорбенты. С такими методами научились работать как у нас, так и в мире. Своевременное устранение пятен в море до их выхода на берег позволяет избежать множества негативных последствий, — подчеркнула она.

Подобные системы требуют тестирования и сравнительного анализа с другими решениями. Главное для пользователей — это оперативность, экономия ресурсов и удобство применения, подчеркнула эксперт.

Старший научный сотрудник Южного федерального университета Денис Кривогуз отметил, что технология выглядит обещающе, но ее потенциал будет понятен только после практического использования.