Forskning på utviklingstrendene for deep-sea autonome underwater Vehicles (AUV-er)

Ettersom land rundt om i verden i økende grad fokuserer på maritime rettigheter og interesser, har marineutstyr, inkludert anti-ubåt- og anti-mineutstyr, utviklet seg mot modernisering, kostnadseffektivitet og reduserte tap. Følgelig har ubemannede undervannskampsystemer blitt et fokuspunkt for forskning på militærutstyr globalt, og strekker seg til dyphavsapplikasjoner. Dyphavs-AUV-er, som opererer i dypt høytrykksvann med komplekse terreng og hydrologiske miljøer, har dukket opp som et hett tema på dette feltet på grunn av behovet for gjennombrudd innen en rekke nøkkelteknologier.

Dyphavs-AUV-er skiller seg betydelig fra gruntvanns-AUV-er når det gjelder design og bruk. Strukturelle hensyn inkluderer trykkmotstand og potensiell deformasjon som kan føre til lekkasjerisiko. Balanseringsproblemer oppstår med endrede vanntettheter ved økende dybder, noe som påvirker oppdriften og nødvendiggjør nøye utforming for oppdriftsjusteringer. Navigasjonsutfordringer inkluderer manglende evne til å bruke tradisjonelle metoder for å kalibrere treghetsnavigasjonssystemer i dyphavs-AUV-er, noe som krever innovative løsninger.

Nåværende tilstand og kjennetegn ved dyphavs-AUV-er

1. Global utvikling Med avanserte havtekniske teknologier har nøkkelteknologier i dyphavs-AUV-er sett betydelige gjennombrudd. Mange land utvikler dyphavs-AUV-er for militære og sivile formål, med mer enn et dusin typer globalt. Viktige eksempler inkluderer blant annet Frankrikes ECA Group, USAs Hydroid og Norges HUGIN-serie. Kina forsker også aktivt på dette området, og anerkjenner den økende betydningen og brede anvendelsen av dyphavs-AUV-er.
2. Spesifikke modeller og deres evner
   • REMUS6000: En dyphavs-AUV fra Hydroid som kan operere på dyp opptil 6000m, utstyrt med sensorer for måling av vannegenskaper og kartlegging av havbunn.
   • Blåfinnet-21: En svært modulær AUV fra Tuna Robotics, USA, egnet for ulike oppdrag, inkludert oppmåling, gruvemottiltak og arkeologisk utforskning.

• • HUGIN-serien: Norske AUV-er kjent for sin store kapasitet og avanserte sensorteknologi, brukt primært til minemottiltak og rask miljøvurdering.

• • Explorer Class AUV-er: Utviklet av Canadas ISE, er disse allsidige AUV-er med en maksimal dybde på 3000m og en rekke nyttelastegenskaper.

• • CR-2 Deep-Sea AUV: En kinesisk modell designet for undersjøiske ressurs- og miljøundersøkelser, i stand til å operere på 6000 meters dyp.

• • Poseidon 6000 Deep-Sea AUV: Kinas AUV for dyphavssøk og redning, utstyrt med avanserte sonararrayer og andre deteksjonsteknologier.

Nøkkelteknologier i Deep-Sea AUV-utvikling

1. Kraft- og energiteknologier: Høy energitetthet, sikkerhet og enkel vedlikehold er avgjørende, med litium-ion-batterier som er mye brukt.
2. Navigasjons- og posisjoneringsteknologier: Kombinerer treghetsnavigasjon med Doppler-hastighetsmålere og andre hjelpemidler for å oppnå høy presisjon.
3. Undervannskommunikasjonsteknologi: Forskning fokuserer på å forbedre overføringshastigheter og pålitelighet til tross for utfordrende undervannsforhold.
4. Autonome oppgavekontrollteknologier: Involverer intelligent planlegging og adaptive operasjoner, avgjørende for oppdragets suksess.

Fremtidige trender innen dyphavs-AUV-er

Utviklingen av dyphavs-AUV-er går mot miniatyrisering, intelligens, rask distribusjon og respons. Utviklingen involverer tre stadier: mestring av dyphavsnavigasjonsteknologier, utvikling av nyttelastteknologier og operative taktikker, og optimalisering av AUV-er for allsidige, effektive og pålitelige undervannsoperasjoner.