Беспилотные надводные транспортные средства (USV; также известные как беспилотные надводные суда (USV) или (в некоторых случаях) автономные надводные транспортные средства (ASV), или, как говорят, беспилотные корабли [1] ) - это лодки, которые работают на поверхности воды без экипажа. [2]
Разработка
Еще в конце Второй мировой войны USV с дистанционным управлением использовались [ кем? ] в приложениях для траления . [3] [ необходима страница ] С тех пор успехи в системах управления USV и навигационных технологиях привели к появлению USV, которыми оператор может управлять дистанционно (с земли или с близлежащего судна): [4] USV, которые работают с частично автономным управлением, и USV (ASV), которые работают полностью автономно. [3] Современные приложения и области исследований для USV и ASV включают коммерческое судоходство, [5] мониторинг окружающей среды и климата, картографирование морского дна , [5] [6] пассажирские паромы , [7] роботизированные исследования, [8] наблюдение, инспектирование мостов. и другая инфраструктура, [9] военные и военно-морские операции. [3]
Океанография
USVs ценны в океанографии , так как они более способны , чем пришвартованных или дрейфующих погоды буев , но гораздо дешевле , чем эквивалент погоды суда и научно - исследовательские суда , [10] и более гибкий , чем взносы коммерческих судов . Волновые планеры , в частности, используют энергию волн для первичного движения [11] и, с солнечными батареями для питания своей электроники, имеют месяцы жизнеспособности на море [12] как для академических [13] [14], так и для военно-морских применений. [15] [16]
Гидравлические USV - мощный инструмент для использования в гидрографических исследованиях . [8] Использование небольшого USV параллельно с традиционными исследовательскими судами в качестве «умножителя силы» может удвоить охват исследования и сократить время нахождения на месте. Этот метод использовался для съемки, проводившейся в Беринговом море у Аляски; автономное наземное транспортное средство (ASV) ASV Global «C-Worker 5» собрало 2 275 морских миль, что составляет 44% от общего объема проекта. Это было первым для геодезической индустрии, что позволило сэкономить 25 дней в море. [17] В 2020 году британский USV Maxlimer завершил беспилотную съемку 1000 квадратных километров (390 квадратных миль) морского дна в Атлантическом океане к западу от Ла-Манша. [18]
Военный
Военное применение USV включает в себя морские цели и поиск мин . [19] В 2016 году DARPA запустило прототип противолодочного USV под названием Sea Hunter . Турецкая государственная компания Aselsan произвела USV для ВМС Турции ; Высокоскоростные беспилотные надводные лодки-мишени ALBATROS-T и ALBATROS-K используются ВМС Турции . [20] [21] Турция также разработала первое отечественное вооруженное беспилотное надводное судно (AUSV) под названием ULAQ (AUSV) . [22] Разработано Ares Shipyard , Meteksan Defense Systems и Roketsan . ULAQ (AUSV) вооружен 4x Roketsan Cirit и 2x UMTAS . Он успешно завершил свои первые огневые испытания 27 мая 2021 года. [23] ULAQ может быть развернут с боевых кораблей. Им можно управлять дистанционно с мобильных машин, штабов, командных пунктов и плавучих платформ. Он будет использоваться в таких миссиях, как разведка, наблюдение и разведка, наземная война, асимметричная война, вооруженное сопровождение, защита сил и безопасность стратегических объектов. Генеральный директор Ares Shipyard говорит, что в стадии разработки находится гораздо больше различных версий ULAQ, оснащенных различным вооружением. [24] Его основным пользователем будут ВМС Турции .
Груз
Ожидается, что в будущем многие беспилотные грузовые корабли будут пересекать воды. [25]
Выращивание морских водорослей
Беспилотные наземные транспортные средства также могут помочь в выращивании морских водорослей и снизить эксплуатационные расходы. [26] [27]
Saildrone
Saildrone представляет собой тип беспилотного надводного транспортного средства используются в основном в океане для сбора данных. [28] Парусники работают от ветра и солнца и оснащены набором научных датчиков и навигационных инструментов. Они могут следовать по набору дистанционно заданных путевых точек. [29] Дрон был изобретен Ричардом Дженкинсом , британским инженером и авантюристом. [30] Парусники использовались учеными и исследовательскими организациями, такими как Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA), для исследования морской экосистемы, рыболовства и погоды. [31] [32] В январе 2019 года небольшой флот парусников был спущен на воду, чтобы попытаться совершить первое автономное кругосветное плавание над Антарктидой. [33] Один из парусников выполнил миссию, пройдя 12 500 миль (20 100 км) за семимесячный путь, собирая подробный набор данных с использованием бортовых приборов для мониторинга окружающей среды. [34]
В августе 2019 года SD 1021 завершил самый быстрый беспилотный переход через Атлантику с Бермудских островов в Великобританию [35], а в октябре совершил обратный рейс, став первым автономным транспортным средством, пересекшим Атлантику в обоих направлениях. [36] Университет штата Вашингтона и Saildrone компаний начали совместное предприятие в 2019 году под названием Saildrone Pacific Сентинел Эксперимент, который расположены шесть saildrones вдоль западного побережья Соединенных Штатов , чтобы собрать атмосферные и океанические данные. [37] [38]
Беспилотный надводный аппарат (USV) поколения 5 Saildrone
Морской дрон обнаружен в Датч-Харборе, штат AK, после арктических миссий NOAA в 2019 году
Смотрите также
- Саморегулирующийся механизм
- Спартанский разведчик
- Ройная робототехника
- USV RSV (морские технологии)
- ULAQ (AUSV)
Рекомендации
- ^ Mizokami, Kyle (2019-01-15). «Большой толчок ВМС США к беспилотным кораблям приведет к появлению беспилотных судов, перевозящих оружие» . Популярная механика . Проверено 19 августа 2020 .
- ^ Ян, Ру-цзянь; Пан, Шо; Сунь, Хань-бин; Пан, Юн-цзе (2010). «Разработка и задачи беспилотного надводного аппарата». Журнал морских наук и приложений . 9 (4): 451–457. DOI : 10.1007 / s11804-010-1033-2 . S2CID 109174151 .
- ^ а б в Национальный исследовательский совет, Отдел технических и физических наук (5 августа 2005 г.). Автономные транспортные средства для поддержки военно-морских операций . Национальная академия прессы. ISBN 978-0-309-18123-5. Проверено 15 октября 2019 года .
- ^ «USV (БЕСПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТНЫЙ АВТОМОБИЛЬ), ПРИМЕНЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА» . embention.com . Embention . 18 сен 2015 . Проверено 15 окт 2019 .
- ^ а б Амос, Джонатан (9 мая 2019 г.). «Автономная лодка устрицы бегает» . BBC News . Дата обращения 2 декабря 2019 .
- ^ Карсон, Дэниел Ф. (2019). «Доступный и портативный автономный надводный аппарат с функцией обхода препятствий для мониторинга прибрежных океанов» . ОборудованиеX . 6 : e00059. DOI : 10.1016 / j.ohx.2019.e00059 .
- ^ «Паром, использующий технологию Rolls-Royce, плывет сам» . BBC News . Финляндия. 3 декабря 2018 . Проверено 15 окт 2019 .
- ^ а б Мэнли, Джастин Э. (2008). «Беспилотные наземные транспортные средства, 15 лет разработки» (PDF) . IEEE Oceanic Engineering Society . Проверено 14 окт 2019 .
- ^ Перо, Эндрю (1 декабря 2019 г.). «MDOT: Беспилотный катер, оборудованный гидролокатором, чтобы сделать осмотр мостов более безопасным и эффективным » » . WWMT . Мичиган, США . Дата обращения 2 декабря 2019 .
- ^ Институт Стивенса студент технологии USV Архивированных 2010-08-11 в Wayback Machine
- ^ «Углеродный волновой планер» . Проверено 24 февраля +2016 .
- ^ «Роботы-лодки пережили эпическое путешествие через Тихий океан - так далеко» . ПРОВОДНОЙ . 23 мая 2012 . Проверено 24 февраля +2016 .
- ^ Автономное плавание и предотвращение препятствий беспилотных судов в смоделированных состояниях волнения на море . 18 ноября 2011 . Проверено 24 февраля 2016 г. - через YouTube.
- ^ «Роботика - экспериментальная установка для автономной работы надводных судов в бурном море - Cambridge Journals Online» . Проверено 24 февраля +2016 .
- ^ Этот рассказ был написан Амандой Д. Стейн; Военно-морская аспирантура по связям с общественностью. «NPS приобретает два USV, открывает морскую веб-лабораторию для расширенных исследований подводных боевых действий» . Проверено 24 февраля +2016 .
- ^ "Распространение информации: Эврика! Волновой планер" . Проверено 24 февраля +2016 .
- ^ Эндрю Ортманн (22 ноября 2016 г.). «Множитель силы Берингова морской противолодочной авиации» . Hydro-international.com . Проверено 10 мая 2018 .
- ^ «Робот-лодка выполняет трехнедельную атлантическую миссию» . BBC News Online. 15 августа 2020 . Проверено 29 августа 2020 .
- ^ "Подшивка ВМС США: БЕСПИРАТОРНОЕ НАДЕЖНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ МИН (MCM USV)" . navy.mil . ВМС США . 2 янв 2019 . Проверено 14 окт 2019 .
- ^ "АЛЬБАТРОС-К" (PDF) .
- ^ "Морская цель Aselsan Albatros T" (PDF) .
- ^ " " ULAQ - первое отечественное вооруженное беспилотное надводное судно (AUSV), разработанное в Турции. " " .
- ^ «Турция завершила первые испытания беспилотного наземного транспортного средства с боевой стрельбой» .
- ^ https://www.youtube.com/watch?v=CnlGI3yk9OU
- ^ «Беспилотные грузовые корабли» . Hellenic Shipping News. 17 марта 2017 . Проверено 27 мая 2018 .
- ^ Беспилотный Ньюберипорте ученого , направленные на оказание помощи фермерам из морских водорослей
- ^ CA Goudey Drone Tug
- ^ «Дроны в море: беспилотные летательные аппараты для расширения сбора данных из отдаленных мест - Национальное управление океанических и атмосферных исследований» . www.noaa.gov .
- ^ Фишер, Адам (18 февраля 2014 г.). «Дрон, который совершит кругосветное плавание» . Проводной . ISSN 1059-1028 . Проверено 13 февраля 2019 .
- ^ «Этот инженер строит армаду парусников, которые могут переделывать прогнозы погоды» . Bloomberg.com . 2018-05-15 . Проверено 8 сентября 2020 .
- ^ «Парусники идут туда, где люди не могут - или не хотят - изучать мировые океаны» . Сиэтл Таймс . 2018-07-01 . Проверено 13 февраля 2019 .
- ^ «Компания Saildrone надеется, что ее роботизированные парусники могут спасти мир, собрав точные данные об изменении климата» . Inc.com . 2017-06-13 . Проверено 13 февраля 2019 .
- ^ «Флот Saildrone отправляется в эпическое путешествие Новой Зеландии» . www.saildrone.com . Проверено 13 февраля 2019 .
- ^ Вэнс, Эшли (5 августа 2019 г.). «Путешествие Saildrone вокруг Антарктиды открывает новые ключи к разгадке климата» . Bloomberg Businessweek . Проверено 15 окт 2019 .
- ^ Димитропулос, Став (19.11.2019). «Новые исследователи океана» . Популярная механика . Проверено 13 февраля 2020 .
- ^ «Saildrone USV завершает первый переход Атлантики с востока на запад» . www.saildrone.com . Проверено 13 февраля 2020 .
- ^ "Эксперимент Saildrone Pacific Sentinel" . Вашингтонский университет . Проверено 11 ноября 2019 .
- ^ «Могут ли автономные парусники для наблюдения за погодой улучшить прогнозы над США?» . Блог о погоде и климате Cliff Mass . Проверено 11 ноября 2019 .