Výzkum vývojových trendů hlubinných autonomních podvodních vozidel (AUV)

Jak se země po celém světě stále více zaměřují na námořní práva a zájmy, námořní vybavení, včetně protiponorkových a protiminových zařízení, se vyvíjí směrem k modernizaci, efektivitě nákladů a snížení počtu obětí. V důsledku toho se podvodní bezpilotní bojové systémy staly celosvětovým ústředním bodem výzkumu vojenského vybavení a rozšířily se i do hlubokomořských aplikací. Hlubinné AUV, které pracují ve vysokotlakých hlubokých vodách se složitým terénem a hydrologickým prostředím, se v této oblasti objevily jako horké téma kvůli potřebě průlomů v mnoha klíčových technologiích.

Hlubinná AUV se výrazně liší od AUV pro mělkou vodu, pokud jde o konstrukci a použití. Konstrukční úvahy zahrnují odolnost vůči tlaku a potenciální deformaci vedoucí k riziku úniku. Problémy s vyvážením vznikají se změnou hustoty vody ve vzrůstající hloubce, což ovlivňuje vztlak a vyžaduje pečlivý návrh úprav vztlaku. Navigační výzvy zahrnují neschopnost používat tradiční metody pro kalibraci inerciálních navigačních systémů v hlubokomořských AUV, což vyžaduje inovativní řešení.

Současný stav a vlastnosti hlubinných AUV

1. Globální rozvoj S postupujícími technologiemi oceánského inženýrství zaznamenaly klíčové technologie v hlubokomořských AUV významný průlom. Mnoho zemí vyvíjí hlubokomořská AUV pro vojenské a civilní účely, s více než tuctem typů po celém světě. Mezi pozoruhodné příklady patří mimo jiné francouzská ECA Group, americká Hydroid a norská řada HUGIN. Čína také aktivně provádí výzkum v této oblasti a uznává rostoucí význam a široké použití hlubokomořských AUV.
2. Specifické modely a jejich schopnosti
   • 6000 REMUS: Hlubokomořské AUV od Hydroid schopné provozu v hloubkách až 6000 m, vybavené senzory pro měření vlastností vody a mapování mořského dna.
   • Bluefin-21: Vysoce modulární AUV od Tuna Robotics, USA, vhodné pro různé mise včetně průzkumu, protiopatření proti minám a archeologického průzkumu.

• • Řada HUGIN: Norská AUV známá svou velkou kapacitou a pokročilou senzorovou technologií, používaná především pro protiopatření proti minám a rychlé hodnocení životního prostředí.

• • AUV třídy Explorer: Vyvinuté kanadskou ISE, jsou to všestranná AUV s maximální hloubkou 3000 m a řadou možností užitečného zatížení.

• • CR-2 Deep-Sea AUV: Čínský model určený pro podvodní průzkumy zdrojů a životního prostředí, schopný provozu v hloubkách 6000 m.

• • Poseidon 6000 Deep-Sea AUV: Čínský AUV pro hlubinné pátrání a záchranu, vybavený pokročilými sonarovými poli a dalšími detekčními technologiemi.

Klíčové technologie ve vývoji Deep-Sea AUV

1. Energie a energetické technologie: Vysoká hustota energie, bezpečnost a snadná údržba jsou zásadní, protože lithium-iontové baterie jsou široce používány.
2. Navigační a polohovací technologie: Kombinace inerciální navigace s Dopplerovými velocimetry a dalšími pomůckami pro dosažení vysoké přesnosti.
3. Podvodní komunikační technologie: Výzkum se zaměřuje na zlepšení přenosových rychlostí a spolehlivosti navzdory náročným podmínkám pod vodou.
4. Technologie autonomního řízení úloh: Zahrnuje inteligentní plánování a adaptivní operace, které jsou klíčové pro úspěch mise.

Budoucí trendy v hlubinných AUV

Vývoj hlubokomořských AUV směřuje k miniaturizaci, inteligenci, rychlému nasazení a schopnosti reagovat. Evoluce zahrnuje tři fáze: zvládnutí technologií hlubinné navigace, vývoj technologií užitečného zatížení a operační taktiky a optimalizaci AUV pro všestranné, efektivní a spolehlivé operace pod vodou.