מחקר על מגמות הפיתוח של כלי רכב תת-מימיים אוטונומיים (AUV)

ככל שמדינות ברחבי העולם מתמקדות יותר ויותר בזכויות ואינטרסים ימיים, הציוד הימי, כולל התקנים נגד צוללות ונגד מוקשים, התפתח לקראת מודרניזציה, יעילות עלות והפחתת הנפגעים. כתוצאה מכך, מערכות לחימה בלתי מאוישות תת-מימיות הפכו למוקד של מחקר ציוד צבאי ברחבי העולם, ומתרחבות ליישומים בים עמוקים. רכבי AUV בים עמוקים, הפועלים במים עמוקים בלחץ גבוה עם שטחים מורכבים וסביבות הידרולוגיות, הופיעו כנושא חם בתחום זה בשל הצורך בפריצות דרך בטכנולוגיות מפתח רבות.

רכבי AUV בים עמוק שונים באופן משמעותי ממכוניות AUV מים רדודים מבחינת עיצוב ושימוש. שיקולים מבניים כוללים עמידות בלחץ ועיוות פוטנציאלי המוביל לסיכוני דליפה. בעיות איזון מתעוררות עם שינוי בצפיפות המים בעומקים הולכים וגדלים, המשפיעים על הציפה ומחייבים תכנון קפדני להתאמות ציפה. אתגרי הניווט כוללים את חוסר היכולת להשתמש בשיטות מסורתיות לכיול מערכות ניווט אינרציאליות במכוניות AUV בים עמוק, הדורשות פתרונות חדשניים.

מצב נוכחי ומאפיינים של רכבי AUV מעומק הים

1. פיתוח גלובלי עם טכנולוגיות הנדסת אוקיינוס ​​מתקדמות, טכנולוגיות מפתח במכוניות AUV בים עמוק ראו פריצות דרך משמעותיות. מדינות רבות מפתחות רכבי AUV בים עמוקים למטרות צבאיות ואזרחיות, עם יותר מתריסר סוגים ברחבי העולם. דוגמאות בולטות כוללות בין היתר את קבוצת ECA של צרפת, Hydroid של ארה"ב וסדרת HUGIN של נורבגיה. סין גם חוקרת באופן פעיל בתחום זה, ומכירה בחשיבות הגוברת וביישום הרחב של רכבי AUV בים עמוקים.
2. דגמים ספציפיים והיכולות שלהם
   • REMUS6000: AUV לים עמוק של Hydroid המסוגל לפעול בעומקים של עד 6000 מטר, מצויד בחיישנים למדידת תכונות מים ומיפוי קרקעות ים.
   • Bluefin-21: AUV מאוד מודולרי של Tuna Robotics, ארה"ב, המתאים למשימות שונות כולל מדידות, אמצעי נגד מוקשים וחקירה ארכיאולוגית.

• • סדרת HUGIN: רכבי AUV נורבגיים הידועים בקיבולת הגדולה שלהם ובטכנולוגיית החיישנים המתקדמת, המשמשים בעיקר למטרות נגד מוקשים והערכה סביבתית מהירה.

• • AUV Class Explorer: פותחו על ידי ISE של קנדה, אלו הם רכבי AUV מגוונים עם עומק מרבי של 3000 מטר ומגוון של יכולות מטען.

• • CR-2 Deep Sea AUV: דגם סיני המיועד לסקרי משאבים וסביבה תת-מימיים, המסוגל לפעול בעומק של 6000 מטר.

• • פוסידון 6000 AUV עמוק ים: ה-AUV של סין לחיפוש וחילוץ בים עמוק, מצויד במערכים סונרים מתקדמים וטכנולוגיות זיהוי אחרות.

טכנולוגיות מפתח בפיתוח AUV בים עמוק

1. טכנולוגיות כוח ואנרגיה: צפיפות אנרגיה גבוהה, בטיחות וקלות תחזוקה הם קריטיים, כאשר סוללות ליתיום-יון נמצאות בשימוש נרחב.
2. טכנולוגיות ניווט ומיקום: שילוב של ניווט אינרציאלי עם מדי מהירות דופלר ועזרים אחרים להשגת דיוק גבוה.
3. טכנולוגיות תקשורת תת ימיות: המחקר מתמקד בשיפור קצבי ההולכה והאמינות למרות תנאים תת-מימיים מאתגרים.
4. טכנולוגיות בקרת משימות אוטונומיות: כולל תכנון מושכל ופעולות אדפטיביות, חיוניות להצלחת המשימה.

מגמות עתידיות במכוניות AUV בים עמוק

הפיתוח של רכבי AUV בים עמוק מגמה למזעור, מודיעין, פריסה מהירה והיענות. האבולוציה כוללת שלושה שלבים: שליטה בטכנולוגיות ניווט בים עמוק, פיתוח טכנולוגיות מטען וטקטיקות תפעוליות, ואופטימיזציה של רכבי AUV לפעולות תת-מימיות מגוונות, יעילות ואמינות.