Беспилотный подводный аппарат

редактировать

Беспилотный подводный аппарат (UUV ), иногда известные как подводные дроны, - это любые транспортные средства, которые могут работать под водой без человека. Эти аппараты можно разделить на две категории: дистанционно управляемые подводные аппараты (ROUV), которые управляются удаленным человеком-оператором, и автономные подводные аппараты (AUV), которые работают независимо. прямого человеческого участия. Иногда только транспортные средства из второй категории считаются своего рода роботом, но автомобили из первой категории также являются роботами, аналогичными хирургическим роботам, которые также в основном требуют оператора.

Содержание
  • 1 Приложения
  • 2 Реализации
  • 3 Проблемы
  • 4 Инцидент 2016 г.
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки
Приложения
AUV REMUS (спереди) и Seafox (сзади)

Военно-морские силы многих стран, включая США, Великобританию, Францию, Россию и Китай, в настоящее время создают беспилотные автомобили, которые будут использоваться в океанской войне, чтобы обнаруживать и прекратить подводные мины. Например, REMUS - трехфутовый робот, используемый для разминирования на одной квадратной миле в течение 16 часов. Это намного эффективнее, так как команде дайверов-людей потребуется более 21 дня для выполнения той же задачи. В дополнение к БПА с целью обезвреживания мин, с 2008 года начали создаваться прототипы автономных подводных лодок. Особенно автономные подводные лодки сталкиваются с теми же этическими проблемами, что и другое беспилотное оружие. Другие приложения включают осмотр корпуса судна (Bluefin), осмотр обломков (Blueye Pioneer), дезактивацию ядерных реакторов, разведку и добычу / бурение.

Благодаря развитию технологий системы оружия стали более сложными и способны выполнять многоцелевые миссии, что позволяет беспилотным подводным аппаратам играть решающую роль в военных сообществах. Наличие этих беспилотных подводных аппаратов позволяет военнослужащим управлять аппаратом, фактически не находясь внутри него, что значительно сокращает количество жертв. Еще одно преимущество перехода на беспилотное судно позволяет ему находиться под водой на более длительные периоды времени из-за отсутствия пополнения запасов (пищи, воды и т. Д.) И кислорода. Еще одно важное применение беспилотных подводных аппаратов - это обслуживание военно-морского сообщества. Большинство военно-морских сил испытывают трудности с прибрежными боями, так как большие корабли, выходящие на берег, оказываются на мели. Эта дилемма позволяет беспилотным подводным аппаратам выполнять уникальную роль в военном сообществе, поскольку эти аппараты могут получать доступ к этим прибрежным мелководным районам, в отличие от своих пилотируемых собратьев. Универсальность этих транспортных средств позволяет им выполнять множество задач, а также быть более экономичными и экономить военный персонал.

В исследовании, проведенном вооруженными силами США, были проанализированы основные задачи, в которых могут выполнять беспилотные подводные аппараты. Самые полезные миссии, которые обеспечивают беспилотные подводные аппараты: разведка, разведка, противоминная деятельность (разминирование и т. д.) и подводная война. Они перечислены от наиболее важных до наименее важных, зная, что эти беспилотные подводные аппараты, скорее всего, будут использоваться для разведывательных миссий для сбора разведданных о других силах и т. Д. Однако эти беспилотные подводные аппараты очень универсальны и могут использоваться для множества различных ролей в Соединенных Штатах. Военные США (ВМС США ).

НПА обычно используются в океанических исследованиях для таких целей, как измерение течений и температуры, картографирование дна океана и обнаружение гидротермальных источников. Беспилотные подводные аппараты используют картографирование морского дна, батиметрия, цифровые камеры, магнитные датчики и ультразвуковые изображения. Океанографический институт Вудс-Хоул использует транспортное средство под названием Sentry, которое предназначено для картографирования океана дна на глубине шести тысяч метров. Автомобиль имеет такую ​​форму, чтобы минимизировать водонепроницаемость во время погружений, и использует системы акустической связи для сообщения о состоянии машины во время работы. Беспилотный подводный автомобиль icles способны регистрировать условия и местность под морским льдом, поскольку риск отправки беспилотного транспортного средства в нестабильные ледяные образования намного ниже, чем риск пилотируемого судна. Беспилотные аппараты планерного типа часто используются для измерения температуры океана и силы течений на разных глубинах. Их простота и низкие эксплуатационные расходы позволяют использовать больше БПА с большей частотой, повышая точность и детализацию сводок погоды в океане. Многие БПА, разработанные с целью сбора образцов или изображений морского дна, относятся к буксируемому типу, тянутся с помощью судового кабеля либо вдоль морского дна, либо выше. Буксируемые транспортные средства могут быть выбраны для задач, требующих большого количества энергии и передачи данных, таких как тестирование образцов и получение изображений высокой четкости, поскольку их буксирный трос служит способом связи между диспетчером и судном. Science Direct утверждает, что использование беспилотных подводных аппаратов постоянно растет с момента их появления в 1960-х годах и находит наиболее частое применение в научных исследованиях и сборе данных. Oceanservice описывает дистанционно управляемые аппараты (ROV) и автономный подводный аппарат (AUV) как две разновидности UUV, каждый из которых может выполнять одни и те же задачи при условии, что аппарат правильно спроектирован.

OODA Technologies, компания по сбору и анализу данных, очень заинтересована в использовании НПА вдоль побережья Канады. Согласно OODA, эти беспилотные летательные аппараты обеспечивают гораздо больший охват территории при гораздо меньшей стоимости. Качество данных, возвращаемых беспилотными морскими аппаратами, также значительно выше, чем у традиционных пилотируемых кораблей.

Реализации

Эти примеры приложений имели место во время четвертой итерации Advanced Военно-морские учения, август, в Центре морской подводной войны в Ньюпорте. Первый образец беспилотных подводных аппаратов был продемонстрирован Northrop Grumman с их воздушным десантом гидроакустическими буями с самолета-разведчика. На протяжении всей демонстрации компания использовала: e Iver3-580 (Northrop Grumman AUV), чтобы продемонстрировать способность своих машин подметать мины, а также отображала свою автоматизированную систему распознавания целей в реальном времени. Другая компания, Huntington Ingalls Industries, представила свою версию беспилотного подводного аппарата Proteus. Proteus - это двухрежимный подводный аппарат, разработанный Huntington и Battelle, компания во время презентации продемонстрировала свои возможности беспилотного подводного аппарата, проведя демонстрацию боевых действий на морском дне. Во время демонстрации в аппарате использовался гидролокатор с синтетической апертурой, который был прикреплен к левому и правому борту корабля, что позволяло беспилотному подводному аппарату идентифицировать находящиеся под водой цели и в конечном итоге их устранять. Росс Линдман (операционный директор группы технической поддержки флота компании) заявил, что «большое значение этого заключается в том, что мы провели полную цепочку уничтожения». «Мы выполнили сокращенную версию реальной миссии. Мы не сказали:« Ну, мы делаем эту часть, и вы должны представить то или это ». Мы провели все это, чтобы проиллюстрировать возможности, которые можно использовать в Ближайшее." Заключительную демонстрацию беспилотных подводных аппаратов продемонстрировала General Dynamics, компания продемонстрировала свой кросс-доменный многоплатформенный БПА через инструмент для моделирования боевых действий на театре военных действий. С помощью этой симуляции они показали боевой корабль Littoral вместе с двумя беспилотными подводными аппаратами. Целью этого упражнения было продемонстрировать скорость связи между оператором и БПА. Джеймс Ланжевен, доктор медицинских наук, высокопоставленный член подкомитета Комитета по вооруженным силам Палаты представителей по возникающим угрозам, заявил в отношении этого учения: «Все это ведет к тому, что командующий боевыми действиями может принимать решения, основанные на то, что он считает надежным вводом данных, быстрее, чем его противник, - сказал он. «Это цель - мы хотим иметь возможность… позволить им принимать решения, связанные с войной, быстрее, чем кто-либо другой». Эти учения проводились с целью продемонстрировать применение беспилотных подводных аппаратов в военном сообществе, наряду с инновациями, созданными каждой компанией для лучшего соответствия этим конкретным типам задач.

Проблемы

Основная проблема беспилотных аппаратов подводные аппараты - это общение. Связь между пилотом и беспилотным транспортным средством имеет решающее значение, однако существует множество факторов, которые могут помешать связи между ними. Одна из основных проблем связана с искажением передач под водой, потому что вода может искажать подводные передачи и задерживать их, что может быть очень серьезной проблемой в миссии, чувствительной ко времени. Связь обычно нарушается из-за того, что в беспилотных подводных аппаратах используются акустические волны, а не более обычные электромагнитные волны. Передача звуковой волны часто задерживается на 1-2 секунды, потому что они движутся медленнее, чем другие типы волн. Это не включает условия окружающей среды, которые также могут препятствовать обмену данными, такие как отражение, преломление и поглощение сигнала. Они влияют на общий разброс в воде и ухудшают сигнал, делая эту систему связи довольно задержанной по сравнению с другими источниками связи. Другая система, использующая акустические волны, находится в навигации этих беспилотных транспортных средств, точная навигация является обязательной для этих беспилотных транспортных средств для выполнения своих задач. Популярной навигационной системой на борту этих беспилотных подводных аппаратов является акустическое позиционирование, которое также сталкивается с теми же проблемами, что и акустическая связь, поскольку они используют ту же систему. Королевский военно-морской флот Нидерландов опубликовал статью, в которой подробно излагает свои опасения по поводу беспилотных морских транспортных средств. Королевский военно-морской флот Нидерландов сильно обеспокоен способностью БПА уклоняться от обнаружения и выполнять задачи, невозможные на пилотируемых судах. Адаптивность и полезность беспилотных подводных аппаратов означает, что будет сложно предсказать их будущие действия и противостоять им. В последние годы такие проекты, как TWINBOT, разрабатывают новые способы связи между несколькими АПА GIRONA500

Инцидент 2016 г.

16 декабря 2016 г. китайский военный корабль захватил находившийся в процессе подводный дрон. извлекается кораблем ВМС США USNS Bowditch. Днем позже Минобороны Китая заявило, что вернет дрон в США. Пентагон подтвердил это и заявляет, что дрон, используемый для сбора данных о погоде и температуре, не вооружен. Дрон был возвращен через несколько дней.

Источники
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-20 14:22:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте