أنظمة الروبوتات البحرية للأغراض العسكرية والخاصة. ثالثا. تصنيف الروبوتات المتنقلة. وقد أعرب البنتاغون بالفعل عن قلقه بشأن تطوير روسيا لطائرات بدون طيار تحت الماء يمكنها حمل عشرات الميغا طن من الرؤوس الحربية.

في الروبوتات الحديثة ، يتم تعريف الروبوتات على أنها فئة الأنظمة التقنية، والتي في أفعالهم تعيد إنتاج الوظائف الحركية والفكرية للشخص.

يختلف الروبوت عن النظام الآلي التقليدي في غرضه متعدد الأغراض ، وتعدد استخداماته الرائع ، والقدرة على إعادة تشكيله لأداء وظائف مختلفة.

يتم تصنيف الروبوتات:

حسب مجالات التطبيق - الصناعية والعسكرية والبحثية ؛

حسب بيئة التطبيق (العملية) - الأرض ، تحت الأرض ، السطحية ، تحت الماء ، الهواء ، الفضاء ؛

حسب درجة التنقل - ثابتة ، متنقلة ، مختلطة ؛ - حسب نوع نظام التحكم - برمجي ، متكيف ، ذكي.

يمكن تصنيف مجموعة متنوعة من الأجهزة التي تنتمي إلى فئة الروبوتات الصناعية والمصممة لأتمتة العمل اليدوي أو الثقيل أو الضار أو الخطير أو الرتيب من خلال:

موعد؛

درجة براعة

المعلمات الحركية والهندسية والطاقة ؛

طرق التحكم (درجة المشاركة البشرية في برمجة عمل الروبوت).

وفقًا للغرض منها ، يمكن تقسيم الروبوتات المعروفة حاليًا إلى المجموعات الثلاث التالية: للأغراض العلمية ، للأغراض العسكرية ، للاستخدام في الإنتاج ، في قطاع الخدمات.

في كثير من الأحيان يتم فرض مطالب على الشخص ، والتي يكون تحقيقها مقيدًا بقدراته البيولوجية (في الفضاء ، والإشعاع المتزايد ، والأعماق الكبيرة ، والوسائط النشطة كيميائيًا ، وما إلى ذلك).

عند فحص الكواكب والأجسام الكونية الأخرى مركباتيجب أن تكون مجهزة بمتلاعبين لتوصيل الطاقم بالعالم الخارجي. إذا لم يكن الجهاز مأهولًا ، فيجب أن يكون لدى المتلاعبين تحكم عن بعد من الأرض. في مثل هذه الأجهزة الأوتوماتيكية ، تعتبر "أيدي" مشغل الكاميرا أهم وسيلة للتفاعل النشط مع البيئة.

لم يجد المصورون والروبوتات استخدامًا أقل شدة في أعمال مختلفة في أعماق البحار والمحيطات. قبل ان يغرق الرجل لعمق جهاز خاصوكان مراقبًا سلبيًا إلى حد ما ، فقد تم تجهيز المركبات التي تم بناؤها مؤخرًا تحت الماء بـ "الأيدي" ، والتي يتحكم فيها شخص داخل مركبة أعماق البحار.

يتم استخدام مشغلي التلفزيون والروبوتات لمد الكابلات في العمق ، والبحث عن السفن الغارقة والبضائع ورفعها ، لإجراء دراسات مختلفة لأعماق البحر التي يتعذر الوصول إليها.

مركبة تحت الماء مستقلة بدون طيار - AUV (مركبة ذاتية القيادة تحت الماء - AUV) روبوت تحت الماء يشبه إلى حد ما طوربيد أو غواصة ، يتحرك تحت الماء من أجل جمع معلومات حول التضاريس السفلية ، حول هيكل الطبقة العليا من الرواسب ، حول وجود الأشياء والعقبات في الأسفل ... يتم تشغيل الجهاز بواسطة بطاريات قابلة لإعادة الشحن أو أي نوع آخر من البطاريات. بعض أنواع الـ AUVs قادرة على الغوص حتى عمق 6000 متر.تستخدم AUVs للمسوحات المساحية ، لرصد الأجسام تحت الماء ، مثل خطوط الأنابيب ، والبحث عن الألغام تحت الماء وإزالتها.

مركبة تعمل تحت الماء عن بعد (ROV) هي مركبة تعمل تحت الماء ، وغالبًا ما يشار إليها باسم إنسان آلي ، يتحكم فيها مشغل أو مجموعة من المشغلين (طيار ، ملاح ، وما إلى ذلك) من السفينة. يتم توصيل الجهاز بالسفينة بواسطة كابل معقد ، يتم من خلاله إرسال إشارات التحكم ومصدر الطاقة إلى الجهاز ، ويتم إعادة قراءات أجهزة الاستشعار وإشارات الفيديو. تُستخدم TNLA لأعمال الفحص وعمليات الإنقاذ وشحذ واسترجاع الأشياء الكبيرة من القاع ، والعمل لدعم مرافق النفط والغاز (دعم الحفر ، والتفتيش على خطوط أنابيب الغاز ، وفحص الهياكل بحثًا عن الأعطال ، وإجراء العمليات باستخدام الصمامات والصمامات ) ، لعمليات إزالة الألغام ، للتطبيقات العلمية ، لدعم عمليات الغوص ، صيانة المزارع السمكية ، للمسوحات الأثرية ، لفحص اتصالات المدينة ، لفحص السفن بحثًا عن البضائع المهربة الملحقة بالخارج ، إلخ. المهام المراد حلها تتوسع باستمرار وتنمو أجهزة المتنزه بسرعة. يعد تشغيل الجهاز أرخص بكثير من أعمال الغطس الباهظة الثمن ، على الرغم من حقيقة أن الاستثمار الأولي كبير جدًا ، على الرغم من أن عمل الجهاز لا يمكن أن يحل محل مجموعة كاملة من أعمال الغوص.

بالإضافة إلى مجالات التطبيق المدرجة في ظروف خطيرةيتم استخدام المشغلين عن بعد والروبوتات في إصلاح واستبدال المحركات النووية ، أثناء العمل في المناطق الملوثة ، في المناجم.

يجري العمل على إنشاء روبوت خاص لتعدين الفحم. وفقًا لتصور شركة الفحم الكورية ، لن يقوم الروبوت بتعدين الفحم فحسب ، بل يجمعه أيضًا ، ثم يضعه على حزام ناقل ، والذي سينقل الفحم إلى القمة. سيشرف على العمل ميكانيكيون على السطح.

يتمتع رجال الإطفاء الآليون الحديثون بالقدرات التالية:

استطلاع ومراقبة المنطقة الواقعة في منطقة الطوارئ ؛

إطفاء الحرائق في ظروف الحوادث الحديثة من صنع الإنسان ، المصحوبة بزيادة مستوى الإشعاع ، ووجود مواد سامة وقوية في منطقة العمل ، وتفتيت وضرر ناجم عن انفجار ؛ استخدام وسائل إطفاء الحريق بالرغوة المائية ؛

القيام بعمليات الإنقاذ في مكان الحريق والطوارئ.

تفكيك المخلفات للوصول إلى منطقة الاحتراق وإزالتها حالات الطوارئ;

مع إعادة التجهيز المناسبة ، يمكن إطفاء الحرائق باستخدام المساحيق والغازات المسيلة.

على سبيل المثال ، شاركت الروبوتات "Yel-4" و "Yel-10" و "Luf-60" ، المصممة لإطفاء الحرائق التي من صنع الإنسان دون تدخل بشري ، في إطفاء حريق غابة في عام 2010 حول المركز النووي في ساروف.

تتطلب العديد من أنواع الإنتاج استخدام الروبوتات. استخدامها يحرر العامل من العمل في ظروف مرهقة وصعبة. في ورشة الحدادة ، يمكن وضع روبوت لتحريك ووضع قطع العمل الثقيلة الساخنة على المطرقة. يمكن للروبوتات أن ترسم المنتجات وتحرر البشر من التواجد في غرفة الطلاء بالرش. أخطرها وأضرارها هي العمليات بالمواد المشعة والمعدات الذرية. تم تنفيذ هذه الأعمال لفترة طويلة من قبل "أيدي" المصورين.

للعمل مع المفاعلات النووية والمنشآت المشعة ، تم تطوير أجهزة التليفون المحمول المحمولة ، حيث تم تجهيز المقصورة المغلقة بجدران واقية للعمل في بيئة مشعة.

هناك العديد من الأمثلة على استخدام الروبوتات والمصورين في الأعمال الخطرة والصعبة. من المنطقي استخدام الروبوتات في العمليات المتكررة ، على سبيل المثال ، وضع الفراغات والأجزاء على الجهاز. يستطيع الروبوت التقاط وتحريك الزجاج الهش والأجزاء الصغيرة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن هناك اتجاهًا آخر في التكنولوجيا يتمثل في إنشاء معززات خاصة للقدرات البدنية البشرية - ما يسمى بالهيكل الخارجي (من اليونانية. الهيكل العظمي الخارجي) - جهاز مصمم لزيادة القوة العضلية للشخص بسبب الإطار الخارجي. يحاكي الهيكل الخارجي الميكانيكا الحيوية البشرية لزيادة جهد الحركة بشكل متناسب. وفقًا للتقارير الصحفية المفتوحة ، يتم حاليًا إنشاء عينات من الحياة الواقعية في اليابان والولايات المتحدة. يمكن دمج الهيكل الخارجي في بدلة فضائية.

تم تطوير أول هيكل خارجي بشكل مشترك من قبل شركة جنرال إلكتريك وجيش الولايات المتحدة في الستينيات ، وكان يطلق عليه هارديمان. يمكنه رفع 110 كجم بالقوة المطبقة عند رفع 4.5 كجم. ومع ذلك ، كان غير عملي بسبب وزنه الكبير البالغ 680 كجم. لم يكن المشروع ناجحًا. أدت أي محاولة لاستخدام هيكل خارجي كامل إلى حركة مكثفة غير منضبطة ، مما أدى إلى عدم اختباره أبدًا مع وجود إنسان بداخله. ركز مزيد من البحث على يد واحدة. على الرغم من أنها اضطرت إلى رفع 340 كجم ، إلا أن وزنها كان ثلاثة أرباع الطن ، وهو ضعف قدرة الرفع. بدون تجميع جميع المكونات للعمل الاستخدام العمليكان مشروع هاردمان محدودًا.

وفقًا لدرجة التنوع ، يمكن تقسيم جميع الروبوتات إلى ثلاث مجموعات:

خاصة ، على سبيل المثال ، مناور لقلب وتركيب أنابيب الصور في فراغ أو مناور لوضع الفراغات في ختم خاص. كقاعدة عامة ، تتمتع هذه الأجهزة بدرجات من درجة إلى ثلاث درجات من الحرية وتعمل وفقًا لبرنامج ثابت بدقة ، وتؤدي عملية بسيطة ؛

متخصصة ، نطاقها محدود بشروط ومساحة معينة. على سبيل المثال ، الروبوتات ذات الذراع القابل للتعديل بطول الذراع ودرجات عديدة من الحرية في الفضاء لأداء العمل "الساخن" فقط - الصب أو المعالجة الحرارية ؛

أجهزة عالميةتتحرك في الفضاء ، على سبيل المثال ، الروبوتات التي تتمتع بعدد كبير من درجات الحرية وطول قابل للتعديل للأطراف العاملة ، وقادرة على إجراء مجموعة متنوعة من العمليات مع مجموعة واسعة من الأجزاء. يمكن تبديل الروبوت الصناعي متعدد الاستخدامات للأغراض العامة وإعادة برمجته بسرعة لأداء أي دورة ضمن القدرات الفنية للدورة.

من حيث المعلمات الحركية والهندسية والطاقة ، يتم تقسيم الأجهزة على النحو التالي.

وفقًا للمعايير الحركية ، يمكن تصنيف الروبوتات اعتمادًا على عدد درجات الحرية ، الخيارات الممكنةأفعال وحركات الأعضاء الوظيفية ، وكذلك سرعة حركتها.

وفقًا للمعايير الهندسية كميزة تصنيف ، يتم تقسيم الروبوتات إلى أجزاء حسب حجم الأعضاء العاملة ونطاقات حركاتها الخطية والزاوية.

وفقًا لمعايير الطاقة ، يتم تقسيم الروبوتات إلى مجموعات وفقًا لقدرتها على التحمل والقدرة المطورة.

وفقًا لطرق التحكم ، يمكن تقسيم الروبوتات الصناعية من الأجيال الأولى إلى روبوتات:

يتم التحكم فيها من خلال الأنظمة العددية برنامج التحكم;

مع أنظمة التحكم الدورية ؛

مستقلة ، يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر (آلات تحكم قادرة على جمع وتحليل المعلومات في عملية العمل ، والرد على هذه المعلومات ، وبالتالي تغيير البرنامج).

تطوير أنظمة التلفزيون جهاز التحكمتوفير صورة مجسمة لمنطقة التغطية. يتم استخدامها في الطب (روبوت دافنشي) وأنظمة التواجد عن بعد.

في أنظمة CNC للروبوتات ، يتكرر البرنامج المسجل عدة مرات.

لا يمكن تغيير طبيعة حركات الروبوت إلا من خلال الدخول في برنامج جديد. إن برمجة عمل مثل هذه الروبوتات ليس بالأمر الصعب وهو أبسط أنواع "تدريبهم". في هذه الحالة ، يقوم الشخص فقط بالتحكم الدوري في عمل الروبوت وتغيير البرنامج.

تمتلك الروبوتات التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر نظام تحكم قادر على جمع المعلومات الضرورية في عملية أداء العمل ومعالجتها بمساعدة "دماغ" إلكتروني وإجراء التغييرات اللازمة على برنامج تم إدخاله مسبقًا.

من المعتاد تقسيم المركبات غير المأهولة (غير المأهولة) المستخدمة في الأساطيل (القوات البحرية) وفقًا لبيئة التطبيق الخاصة بهم إلى سطحية وتحت الماء ، بالإضافة إلى المركبات ذاتية التحكم والتحكم عن بعد. أيضًا ، على السفن المأهولة ، يمكن استخدام أنظمة روبوتية مختلفة.
تم تطوير روبوتات الصعود والطوربيدات القادرة على مهاجمة السفن تلقائيًا من نوع معين ، أو قوارب البحث ، أو الغواصات ، أو الطائرات بدون طيار المستهدفة لتدريب أطقم السفن على إطلاق أو اختبار أنظمة الأسلحة الآلية ، ومعدات إزالة الألغام ، إلخ. من المتوقع أن يتم تجديد مجموعة متنوعة من الغواصات قريبًا بكبسولات روبو غواصة مع حمولات مختلفة - من الطائرات بدون طيار إلى الصواريخ.

التصنيف والتاريخ والاتجاهات

اعتمادًا على الغرض الرئيسي ، يتم تقسيم المركبات العسكرية البحرية إلى الفئات التالية:

أجهزة البحث والاستطلاع لمسح قاع البحر والأشياء الأخرى. يمكنهم العمل بشكل مستقل أو في وضع التحكم عن بعد. تتمثل إحدى المهام الرئيسية في مكافحة التعدين واكتشاف وتصنيف وتوطين المناجم.

اضرب الروبوتات تحت الماء. مصممة لمحاربة سفن العدو والغواصات ، إلخ.

"الإشارات المرجعية" تحت الماء عبارة عن كبسولات آلية تعمل تحت الماء لعدة أسابيع أو سنوات ، والتي ، بناءً على إشارة ، تطفو وتنشط حمولة معينة.

أجهزة سطحية للقيام بدوريات واكتشاف نشاط عدائي سطحي في المياه الخاضعة للرقابة

أجهزة سطحية للكشف الآلي وتتبع الغواصات

أنظمة إطلاق آلية للتعامل مع الأهداف سريعة الطيران.

أجهزة لمحاربة القراصنة والمهربين والإرهابيين. إذا تم الكشف عن أي من المواقف الخطرة ، يمكن لمثل هذا الروبوت أن يعطي إشارة إلى مركز التحكم. إذا كان الروبوت يحمل أسلحة ، ثم تلقى إشارة من مركز القيادة ، فيمكنه استخدام أنظمة الأسلحة الموجودة على متن الطائرة على الهدف.

صعود الروبوتات القادرة على توفير وصول سريع إلى الوحدات الخاصة الموجودة على متن السفينة

طوربيدات آلية قادرة على التعرف تلقائيًا على نوع كوربال من نوع معين ومهاجمته بأمر المشغل أو بدونه.

حسب عامل الشكليمكن تقسيم الروبوتات البحرية إلى:

قوارب آلية يتم التحكم فيها عن بعد

أجهزة سطح روبوتية مستقلة ذات تصميمات مختلفة

أجهزة بدون طيار يتم التحكم فيها عن بعد تحت الماء

أجهزة غير مأهولة تعمل تحت الماء

الروبوتات الداخلية

الكبسولات الآلية للحفاظ على الحمولة في موضعها تحت الماء في وضع الاستعداد للاستخدام

الهدف الطائرات بدون طيار لتدريب الطاقم

طوربيدات آلية

تصميمات هجينة قادرة على العمل كغواصة وكقارب سطحي

التاريخ والاتجاهات

2017

2005

تم تطوير نظام الاجتياح PMS 325 USV للبحرية الأمريكية كدعم للسفن الساحلية.

يتم تطوير الطائرات بدون طيار عالية السرعة على الأجنحة الجوية USSV-HS والطائرات ذات السرعة المنخفضة - USSV-LS.

2004

منذ عام 2004 ، كان نظام الدفاع الصاروخي المحمول على متن السفن Aegis قيد التشغيل ، وهو قادر على اكتشاف الصواريخ والهجوم المضاد التي تتجه نحو السفن تلقائيًا.

2003

في الولايات المتحدة ، بدأ استخدام الروبوتات المستقلة للبحث عن المناجم تحت الماء.

القوارب التي يتم التحكم فيها عن بعد Owl MK II، Navtek Inc. لاستخدامها في أنظمة أمن الموانئ.

تم تطوير القارب Spartan الذي يتم التحكم فيه عن بعد بشكل مشترك من قبل مطورين من الولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا وسنغافورة لاختبار التكنولوجيا. تم إصدار نسختين - 7 م و 11 م. معياري ، متعدد الأغراض ، قابل لإعادة التشكيل للمهمة الحالية.

تم الإعلان عن القارب غير المأهول Radix Odyssey ، ولا تتوفر معلومات أخرى.

التسعينيات

في الولايات المتحدة ، يظهر هدف سطحي يتم التحكم فيه عن بعد من السفينة ، SDST. ستتم إعادة تسميته لاحقًا إلى Roboski.

الثمانينيات

منذ الثمانينيات ، استخدمت سفن البحرية الأمريكية أنظمة المدفعية الأوتوماتيكية المضادة للطائرات من طراز Mark 15 Phalanx - وهي أسلحة آلية متعددة الأسطوانات يتم توجيهها بواسطة إشارة رادار.

تستخدم أساطيل الولايات المتحدة الأمريكية ، وهولندا ، والمملكة المتحدة ، والدنمارك ، والسويد قوارب يتم التحكم فيها عن بعد لإزالة الألغام.

الخمسينيات

في عام 1954 ، تم إنشاء عملية مسح ناجحة للمناورة البحرية عالية السرعة في الولايات المتحدة. المشاريع المعروفة للأهداف المتنقلة غير المأهولة - QST-33 ، QST-34 ، QST-35 / 35A Septar و HSMST (هدف بحري عالي السرعة للمناورة) ، الولايات المتحدة الأمريكية.

الأربعينيات

في عام 1944 ، تم إنشاء أفخاذ Ferngelenkte Sprenboote التي يتم التحكم فيها لاسلكيًا في ألمانيا. تم تطوير طوربيدات Comox التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو في كندا ، وتم تنفيذ أعمال مماثلة من قبل فرنسا والولايات المتحدة.

الثلاثينيات

المظهر في RSFSR لقوارب Volt و Volt-R ، يتم التحكم فيه عن بعد عن طريق الراديو. تطوير خاص المكتب الفنيتحت قيادة فلاديمير إيفانوفيتش بيكوري (1882-1938). محطة راديو "U" ، توجيه كهروميكانيكي "Elemru". كان العيب هو عدم وجود ردود فعل - لم ترسل القوارب أي إشارات إلى مركز التحكم ، بل كانت تستهدف الهدف بصريًا ، عن بُعد.

في عام 1935 ظهر قارب طوربيدالإنتاج السوفيتي G-5.

عشرينيات القرن الماضي

تحت قيادة A. Tupolev في نهاية العشرينيات من القرن الماضي في جمهورية روسيا الاتحادية الاشتراكية السوفياتية في القرن الماضي ، تم إنشاء زوارق طوربيد يتم التحكم فيها لاسلكيًا من طراز Sh-4 مع طوربيدات على متنها ، duralumin ، بدون كابينة وقمرة قيادة. A. Shorin كان يعمل في معدات الراديو. أنتجت في أقسام. في وقت لاحق ، بدأ التحكم في القوارب من الطائرات البحرية MBR-2 التي تحلق على ارتفاع ألفي متر.

1898

معروف " قارب طوربيد"نيكولا تيسلا ، التي أطلق عليها المخترع اسم" الآلة عن بعد ". تم التحكم في النموذج الأولي للقارب عن بعد بواسطة الراديو ، وكان النموذج مدفوعًا بمحرك كهربائي. تم عرض الجهاز في معرض الكهرباء في نيويورك. تم تمويل المشروع من قبل مورغان ، تصميم القارب تم تطويره من قبل المهندس المعماري ستانفورد وايت ، أشرف تيسلا على المشروع وقدم جميع المنتجات "الكهربائية" و "اللاسلكية". يبلغ طول النموذج الأولي للقارب 1.8 متر. كانت الحمولة عبارة عن متفجرات. كانت الفكرة لم تطالب بها وزارة الحرب الأمريكية. حصلت تسلا على براءة اختراع تسمى "طرق التحكم وأجهزة التحكم للمنشآت العائمة التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو والمركبات ذات العجلات".

حتى في وقت سابق

كان النموذج الأولي للأسلحة البحرية غير المأهولة عبارة عن سفن نارية - مركبات برمائية محملة بمواد قابلة للاشتعال ، مشتعلة وموجهة نحو أسطول العدو لإحداث حريق أو انفجارات لسفن العدو. قبل اختراع الراديو ، كانت لا يمكن السيطرة عليها.

مشاكل معروفة

استقرار المنصة

توحيد الحمولة

واجهات قياسية مع السفن الأم

مشاكل قانونية (اتفاقية أوتاوا ، السفن المهجورة)

الإنشاء من نقطة الصفر ، مثل الطائرات بدون طيار أو تحويل المركبات المأهولة إلى مركبات بدون طيار

م. بولوفكو ، ب. شوبين و ف. يودين سان بطرسبرج ، روسيا

القضايا المفاهيمية لإضفاء الطابع الآلي على التكنولوجيا البحرية

م. بولوفكو ، ب. شوبين ، ف. يودين

سانت بطرسبرغ ، روسيا

أ القضايا المفاهيمية الروبوتات الهندسة البحرية

يتم النظر في المفاهيم القائمة على أسس علمية للحاجة الملحة إلى أتمتة جميع الأعمال المتعلقة بالتكنولوجيا البحرية ، وهي مصممة لإخراج الشخص من المنطقة عالية المخاطر ، وزيادة وظائف وكفاءة وإنتاجية التكنولوجيا البحرية ، وكذلك حل الصراع الاستراتيجي بين تعقيد وتكثيف عمليات التحكم والصيانة للمعدات وقدرات محدودة.

المعدات البحرية. الروبوتات. المركبات الروبوتية. الروبوتات. برنامج الحكومة.

تصف المقالة مفهوم الروبوتات القائمة على الأدلة والحاجة الملحة لجميع الأعمال المتعلقة بالتكنولوجيا البحرية ، والمصممة لجلب الأشخاص من المناطق عالية الخطورة ، لتحسين الوظائف والمرونة والأداء للتطبيقات البحرية وتمكين التعارض الاستراتيجي بين التعقيد وتكثيف الإدارة وصيانة المعدات والمعاقين.

هندسة بحرية. إنسان آلي. أنظمة الروبوت. الروبوتات. برنامج الدولة.

كقضايا أساسية ومفاهيمية تتعلق بالروبوتات ذات الأسس العلمية للتكنولوجيا البحرية (MT) ، فمن المستحسن النظر أولاً وقبل كل شيء في القضايا الناشئة مباشرة عن أسباب الحاجة إلى الروبوتات. أي الأسباب التي تجعل كائنات MT تصبح كائنات لتنفيذ الروبوتات والمجمعات الروبوتية (RTC) والأنظمة. هنا وفي ما يلي ، يُفهم RTK على أنه مجموع الروبوت ولوحة التحكم الخاصة به ، والنظام الآلي هو مجموع RTK وكائن الناقل الخاص به.

يتم تقديم الروبوتات ، كما يتضح من تجربة إنشائها واستخدامها ، في المقام الأول حيث يكون العمل والحياة البشرية صعبة أو مستحيلة أو تشكل تهديدًا للحياة والصحة. على سبيل المثال ، يحدث هذا في مناطق التلوث الإشعاعي أو الكيميائي ، في ظروف الأعمال العدائية ، أثناء تحت الماء أو استكشاف الفضاء، يعمل ، إلخ.

فيما يتعلق بالأنشطة البحرية ، فهذه هي بالدرجة الأولى:

بحوث أعماق البحار؛

الغوص في أعماق كبيرة. العمل الفني تحت الماء عمليات الإنقاذ؛ عمليات البحث والإنقاذ في ظروف الأرصاد الجوية المائية غير المواتية (HMD) ؛

استخراج المواد الخام والمعادن الموجودة على الرف.

فيما يتعلق بالمجال العسكري: الألغام والدفاع ضد التخريب ؛

الاستطلاع والبحث والتتبع ؛ المشاركة في الأعمال العدائية ودعمهم.

وبالتالي ، فإن مجموعة كاملة من الأشياء عمليًا: من MT تحت الماء (معدات الغوص ، المركبات المأهولة تحت الماء - OPA ، الغواصات - PLPL ، معدات تطوير منطقة الجرف للمحيط العالمي) ، السطح (السفن ، السفن ، القوارب) إلى الجو MT (الطائرات - LA) هي كائنات آلية ، أي أنها أشياء يتم تنفيذها عليها بواسطة الروبوتات و RTKs والأنظمة.

علاوة على ذلك ، مع وجود درجة متفاوتة من المخاطر على حياة الشخص ، لا تعمل فقط في الخارج

الكائن MT ، في البحر ، في العمق (الغوص) ، ولكن أيضًا يعمل مباشرة في المنشأة البحرية. من الواضح أن تسلسل الروبوتات يجب أن يكون مرتبطًا بشكل مباشر بحجم الخطر على حياة الأفراد (أفراد الطاقم). من الناحية الكمية ، يمكن قياس حجم الخطر من خلال الاحتمال الإحصائي أو المتوقع (المحسوب) للوفاة البشرية اعتمادًا على نوع النشاط في السنة [السنة -1] ، كما هو موضح على أساس البيانات الإحصائية وبيانات الأدبيات.

دعونا ننظر في المستويات الثلاثة للمخاطر المعروضة في الشكل ، اعتمادًا على نوع النشاط ومصدر الخطر وفقًا للبيانات. كلما زادت قيمة المخاطرة ، كلما اقترب هذا النوع من النشاط البشري (ونوع التكنولوجيا المقابل) من بداية قائمة انتظار الروبوتات. يشير هذا إلى الإنشاء الأساسي لمناطق روبوتية خارج وداخل كائنات MT ، مناطق تعمل الروبوتات ، من أجل إخراج شخص من المنطقة عالية الخطورة.

لنفترض أن p يكون هو الرقم التسلسلي في قائمة الانتظار لإضفاء الطابع الآلي على كائن MT المعطى (i-th) ، وبالتالي ، على التوالي ، احتمال وفاة أعضاء طاقم الكائن i-th MT كل عام. بعد ذلك ، لتقييم تسلسل الروبوتات ، يمكننا الحصول على:

ن 1 = 1 + | (ص) ؛ / (1 لتر (1)

حيث | (م) هي دالة خطوة لقيمة المخاطرة:

| (t.) = 0 ، لـ r> GNUR = 10-3 year-1 ؛

| (t) = 1 لـ tNur> y.> GPDU = 10-4 year-1 ؛

| (t) = 2 لـ tpu> r ،> gppy = 10-6 year-1 ؛

| (T) = 3، Г1< гппу.

عند تقييم الدرجة المطلوبة من الروبوتات للكائن i-th MT $ 1 ") ، من الضروري التركيز بشكل أساسي على درجة الانخفاض في عدد الأفراد في مجال النشاط مع زيادة المخاطر ، والذي يُفترض أن أن تكون متناسبة مع درجة على النحو التالي:

5. "= 1 - TPDU t (2)

سيكون تقدير حصة الموظفين من إجمالي العدد الأولي (F) في مرفق المعدات البحرية الأول ، المتبقي بعد تنفيذ RTC ، على النحو التالي:

رقم ب = [(1 - سم]. (3)

درجة الروبوتات ، أي درجة تنفيذ RTK من أجل استبدال موظفي مرفق i-th MT ،

يمكن تقديرها كنسبة مئوية بالشكل التالي:

5. = (F - رقم ب) F-1 - 100٪.

من الواضح أنه يتبع من (2) أن m> rHyp> 5m> 90.0٪. أي أنه يجب إخراج جميع الأفراد تقريبًا من هذه المنشأة (من هذه المنطقة) واستبدالهم بـ RTK.

إن مبدأ استبدال العمالة البشرية بأخرى روبوتية في المناطق عالية الخطورة هو السائد بلا شك ، وهو ما يؤكده الإدخال النشط للروبوتات تحت الماء - المركبات غير المأهولة تحت الماء (UUV). ومع ذلك ، فإنه لا يستنفد جميع احتياجات تنفيذ RTK في الأعمال البحرية.

التالي من حيث الأهمية هو مبادئ توسيع وظائف التكنولوجيا البحرية ، وزيادة كفاءة وإنتاجية العمل من خلال إدخال الروبوتات البحرية (MR) و RTK والأنظمة. لذلك ، عند استبدال أعمال الغوص الشاقة ، على سبيل المثال ، في حالة الفحص أو الفحص أو إصلاح الأشياء تحت الماء (على الأرض) بإنسان آلي تحت الماء ، تتوسع الوظيفة ، وتزداد كفاءة وإنتاجية العمل. إن استخدام المركبات ذاتية القيادة بدون طيار (AUVs) كأقمار صناعية تعمل بالغواصات يوسع بشكل كبير القدرات القتالية ويزيد من الاستقرار القتالي للغواصة. إن التطوير النشط واستخدام القوارب غير المأهولة (BC) والسفن (BS) ، وكذلك الطائرات بدون طيار (UAV) في الخارج ، يشهد أيضًا على وعد MT الروبوتية. في الواقع ، حتى مع تساوي الأشياء الأخرى ، يتم استبعاد خطر فقدان طاقم منشأة MT عند العمل في وحدات GMU المعقدة. بشكل عام ، يمكننا التحدث عن كفاءة (فائدة) عالية نسبيًا للروبوتات البحرية (NPA ، BC ، BS ، UAV) بتكلفة منخفضة نسبيًا.

تتمثل المشكلة المفاهيمية التالية في مشكلة الروبوتات القائمة على أسس علمية في كائنات MT في تصنيف الروبوتات البحرية ، والتي لا تلتقط فقط الوضع الحالي والخبرة في تطوير واستخدام الروبوتات ، ولكنها تتيح أيضًا التنبؤ بالاتجاهات الرئيسية والاتجاهات الواعدة لمزيد من التطوير في حل مشاكل الروبوتات الخارجية.

النهج الأكثر توطيدًا لتصنيف الروبوتات البحرية تحت الماء

المقدمة في. نعني بالروبوتات البحرية الروبوتات المناسبة والمجمعات والأنظمة الروبوتية. مجموعة متنوعة من ABOs التي تم إنشاؤها في العالم تجعل من الصعب تصنيفها بدقة. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الكتلة والأبعاد والاستقلالية وطريقة الحركة وتوافر الطفو وعمق العمل ومخطط النشر والغرض والميزات الوظيفية والتصميمية والتكلفة وبعض العلامات الأخرى كعلامات تصنيف لـ RTK البحرية (NLA).

التصنيف حسب الوزن وخصائص الحجم:

microPA (PMA) ، الوزن (جاف)< 20 кг, дальность плавания менее 1-2 морских миль, оперативная (рабочая) глубина до 150 м;

mini-PA ، الوزن 20-100 كجم ، نطاق الإبحار من 0.5 إلى 4000 ميل بحري ، عمق تشغيلي يصل إلى 2000 متر ؛

NPA صغير ، وزن 100-500 كجم. حاليًا ، تشكل PA من هذه الفئة 15-20٪ وتستخدم على نطاق واسع في الحل مهام مختلفةعلى أعماق تصل إلى 1500 م ؛

الأعمال القانونية التنظيمية المتوسطة ، الوزن أكثر من 500 كجم ، ولكن أقل من 2000 كجم ؛

NPA كبير ، الوزن> 2000 كجم. التصنيف حسب ملامح شكل الهيكل الداعم:

الشكل الكلاسيكي (أسطواني ، مخروطي وكروي) ؛

بيونيك (الأنواع العائمة والزاحفة) ؛

تحت الماء (الغوص)

عمل _2 - ^ 10

الخدمة في PLPL Navy -

تطوير الرف

النقل على الطرق

صيد السمك

القوات البحرية

الكوارث الطبيعية -

خطر الموت الفردي (غرام في السنة)

مجال المخاطر غير المقبولة

مجال الخطورة المفرطة

مجال المخاطر المقبولة

مستويات مخاطر الوفاة البشرية (الاحتمال - غرام في السنة) حسب نوع النشاط ومصدر الخطر ،

بالإضافة إلى التصنيف المقبول لمستويات المخاطر: PPU - مستوى خطر ضئيل للغاية ؛ PDU هو الحد الأقصى المسموح به من مستوى المخاطر ؛

NUR هو مستوى غير مقبول من المخاطر

شكل طائرة شراعية ؛

مع لوحة شمسية في الجزء العلوي من العلبة (أشكال مسطحة) ؛

الزحف الطائرات بدون طيار على قاعدة مجنزرة.

تصنيف RTK البحري (NLA) بدرجة الاستقلال الذاتي. يجب أن تستوفي AUV ثلاثة شروط رئيسية للاستقلالية: الميكانيكية والطاقة والمعلومات.

يعني الاستقلالية الميكانيكية عدم وجود أي اتصال ميكانيكي في شكل كابل أو كابل أو خرطوم يربط السلطة الفلسطينية بالسفينة الحاملة أو بالمحطة السفلية أو القاعدة الساحلية.

يفترض استقلالية الطاقة وجود مصدر طاقة على متن PA في شكل ، على سبيل المثال ، بطاريات قابلة لإعادة الشحن ، خلايا الوقود، مفاعل نووي ، محرك احتراق داخلي مغلق الدورة ، إلخ.

يفترض الاستقلال المعلوماتي لـ UUV غياب تبادل المعلومات بين الجهاز والسفينة الحاملة ، أو المحطة السفلية أو القاعدة الساحلية. في الوقت نفسه ، يجب أن تحتوي الطائرة بدون طيار أيضًا على نظام ملاحة بالقصور الذاتي مستقل.

تصنيف RTK البحري (NLA) وفقًا لمبدأ المعلومات للجيل المقابل من NLA.

يعمل RTK VN (AUV) المستقل في الخارج من الجيل الأول وفقًا لبرنامج ثابت غير قابل للتغيير محدد مسبقًا.

يتم التحكم في الأجسام الغريبة التي يتم التحكم فيها عن بعد (DU) من الجيل الأول في حلقة مفتوحة. في أبسط هذه الأجهزة ، يتم إرسال أوامر التحكم مباشرة إلى مجمع المحرك دون استخدام تلقائي التقيمات.

تحتوي مركبات AUV من الجيل الثاني على نظام استشعار متفرع.

يفترض الجيل الثاني من DUNPA وجود ردود فعل تلقائية على إحداثيات حالة كائن التحكم: الارتفاع فوق القاع ، وعمق الانغماس ، والسرعة ، والإحداثيات الزاوية ، وما إلى ذلك. تتم مقارنة هذه الإحداثيات المتتالية في الطيار الآلي بالإحداثيات المحددة التي يحددها المشغل.

سوف تحتوي مركبات AUV من الجيل الثالث على العناصر الذكاء الاصطناعي: القدرة على اتخاذ قرارات بسيطة بشكل مستقل في إطار مهمة مشتركة تسند إليهم ؛ عناصر الرؤية الاصطناعية

مع القدرة على التعرف تلقائيًا على الأنماط البسيطة ؛ فرصة الدراسة الذاتية الأولية مع تجديد قاعدة المعرفة الخاصة بهم.

يتم التحكم في DUNPA من الجيل الثالث بواسطة المشغل في وضع تفاعلي. يفترض نظام التحكم الإشرافي مسبقًا تسلسلاً هرميًا معينًا ، يتكون من المستوى العلوي ، المطبق في كمبيوتر السفينة المضيفة ، والمستوى السفلي ، المطبق على متن الوحدة النمطية تحت الماء.

اعتمادًا على عمق الغمر ، عادة ما يتم أخذ ما يلي في الاعتبار: PTPA في المياه الضحلة بعمق غمر يصل إلى 100 متر ، PTPA للعمل على الرف (300-600 م) ، أجهزة متوسطة العمق (حتى 2000 متر) و PTPA لأعماق كبيرة وشديدة (6000 م وأكثر) ...

اعتمادًا على نوع نظام الدفع ، من الممكن التمييز بين UUVs مع المجموعة التقليدية التي تحركها المروحة ، MR مع نظام الدفع على أساس المبادئ الإلكترونية ، والطائرات الشراعية AUV مع نظام الدفع الذي يستخدم تغييرًا في التقليم والطفو.

تُستخدم الأنظمة الروبوتية الحديثة في جميع مجالات الهندسة تحت الماء تقريبًا. ومع ذلك ، فإن المجال الرئيسي لتطبيقهم كان ولا يزال الجيش. تضمنت القوات البحرية للدول الصناعية الرائدة بالفعل طائرات مقاتلة غير عسكرية وطائرات بدون طيار ، والتي يمكن أن تصبح مكونًا فعالًا للغاية ومخفيًا لنظام وسائل الحرب في المسارح البحرية والبحرية للعمليات العسكرية. نظرًا للتكلفة المنخفضة نسبيًا ، يمكن أن يكون إنتاج NLA على نطاق واسع ، ويمكن أن يكون تطبيقها على نطاق واسع.

جهود الولايات المتحدة دلالة بشكل خاص من حيث إنشاء طائرات غير عسكرية وطائرات بدون طيار ومحطات قواعد عسكرية. على سبيل المثال ، يتم إرفاق AUVs بكل غواصة متعددة الأغراض وصواريخ. كل مجموعة تكتيكية من السفن السطحية يتم تخصيص اثنتين من هذه المركبات تحت الماء. من المفترض أن يتم نشر AUVs مع الغواصات من خلال أنابيب طوربيد أو قاذفات صواريخ أو من أماكن مجهزة خصيصًا لها خارج الهيكل القوي للغواصة. تبين أن استخدام المركبات غير الجوية والطائرات بدون طيار في مكافحة خطر الألغام كان واعدًا للغاية. وقد أدى استخدامها إلى إنشاء مفهوم جديد "للبحث عن الألغام" ، بما في ذلك الكشف عن الألغام وتصنيفها وتحديد هويتها وإبطال مفعولها (تدميرها). مكافحة الألغام

NUVs ، التي يتم التحكم فيها عن بعد من السفينة ، تسمح بتنفيذ تدابير مكافحة الألغام بكفاءة أكبر ، فضلاً عن زيادة عمق مناطق الأعمال المتعلقة بالألغام ، وتقليل الوقت الذي يقضيه في تحديد الهوية والتدمير. في خطط البنتاغون ، ينصب التركيز الرئيسي في الحروب المستقبلية التي تتمحور حول الشبكة على الاستخدام الواسع النطاق للروبوتات القتالية غير المأهولة. الطائراتوالمركبات غير المأهولة تحت الماء. يتوقع البنتاغون بحلول عام 2020 تحويل ثلث الأصول العسكرية إلى الروبوتات ، وإنشاء تشكيلات روبوتية مستقلة بالكامل وتشكيلات أخرى.

يجب أن يتم تطوير الأنظمة الروبوتية البحرية المحلية والمجمعات ذات الأغراض الخاصة وفقًا للعقيدة البحرية الاتحاد الروسيللفترة حتى عام 2020 ، مع مراعاة نتائج تحليل الاتجاهات في تطوير الروبوتات العالمية ، وكذلك فيما يتعلق بانتقال الاقتصاد الروسي إلى مسار مبتكر للتنمية.

هذا يأخذ في الاعتبار نتائج تنفيذ الاتحادية البرنامج المستهدف"المحيط العالمي" ، وهو تحليل مستمر للحالة والاتجاهات في تطوير الأنشطة البحرية في الاتحاد الروسي وفي العالم ككل ، بالإضافة إلى دراسات منهجية حول القضايا المتعلقة بضمان الأمن القومي للاتحاد الروسي في دراسة وتطوير واستخدام المحيطات العالمية. يتم تحديد فعالية تنفيذ النتائج التي تم الحصول عليها في FTP من خلال الاستخدام الواسع النطاق لتقنيات الاستخدام المزدوج ومبادئ التصميم المعياري.

الغرض من تطوير الروبوتات البحرية هو زيادة كفاءة استخدام الأنظمة الخاصة وأسلحة البحرية ، والأنظمة الخاصة للإدارات التي تعمل بالموارد البحرية ، لتوسيع وظائفها ، لضمان سلامة أطقم الطائرات ، NC ، الغواصات والمركبات تحت الماء وتنفيذ الأعمال الفنية الخاصة تحت الماء والإنقاذ الطارئ.

يتم ضمان تحقيق الهدف من خلال تنفيذ مبادئ التطوير التالية من حيث تصميم وإنشاء وتطبيق الروبوتات البحرية:

التوحيد والنمطية

التصغير والعقل.

مزيج من الآلي والآلي

الحمام وإدارة المجموعة.

دعم المعلومات لإدارة الأنظمة الروبوتية ؛

التهجين لدمج الوحدات الميكاترونية غير المتجانسة كجزء من المجمعات والأنظمة ؛

البنية التحتية المرافقة الموزعة بالاقتران مع أنظمة دعم المعلومات على متن العمليات البحرية.

يجب أن تضمن الاتجاهات الرئيسية لتطوير الروبوتات البحرية حل عدد من المشاكل الاستراتيجية المتعلقة بتعقيد وتكثيف المعدات العسكرية المرتبطة بالتفاعل في نظام "الإنسان والتكنولوجيا".

يهدف الاتجاه الداخلي إلى توفير الروبوتات للمقصورات المضغوطة المشبعة بالطاقة من NK و PL و OPA. وهي تشمل معدات روبوتية داخل المقصورة (بما في ذلك معدات مراقبة صغيرة الحجم متحركة) ، ومجمعات وأنظمة للتحذير من المواقف الخطرة (الطارئة) واتخاذ التدابير للقضاء عليها.

التوجيه الخارجي ، لضمان أتمتة عمليات الغوص والعمليات البحرية الخاصة ، بما في ذلك مراقبة حالة الأجسام التي يحتمل أن تكون خطرة ، وكذلك عمليات الإنقاذ في حالات الطوارئ. وهي تشمل الطائرات بدون طيار و BPS و MRS و AUVs والمركبات غير المأهولة تحت الماء (BOPA) والمجمعات والأنظمة الروبوتية البحرية.

المهام الرئيسية لتطوير الروبوتات البحرية وظيفية وتكنولوجية وخدمية وتنظيمية.

المهام الوظيفية المنظورية للروبوتات البحرية في إطار الأنشطة داخل السفن:

مراقبة حالة الآليات والأنظمة ، معلمات البيئة داخل المقصورة ؛

القيام ببعض الأعمال الخطرة والخطيرة بشكل خاص داخل وخارج المقصورات والمباني ؛

العمليات التكنولوجية والنقل ؛ ضمان أداء وظائف الطاقم خلال فترة التشغيل غير المأهول للجنة العليا أو الغواصة أو الطائرة ؛

التحذير من ظهور حالات الطوارئ واتخاذ الإجراءات الكفيلة بإزالتها.

المهام الوظيفية المنظورية للروبوتات البحرية في إطار العمل على سطح الجسم ، فوق الماء ، تحت الماء وفي القاع:

مراقبة وصيانة الاختبارات غير التدميرية والغواصات و OPA (بما في ذلك جمع ونقل المعلومات حول حالة OPA) ؛

تنفيذ العمليات التكنولوجية وتوفير البحث العلمي ؛

إجراء الاستطلاع والمراقبة وبعض العمليات القتالية بشكل مستقل ؛

إزالة الألغام ، والعمل مع الأشياء التي يحتمل أن تكون خطرة ؛

العمل كجزء من أنظمة الملاحة وأنظمة المراقبة الهيدرولوجية والبيئية.

المهام التكنولوجية الرئيسية الواعدة في مجال صناعة الروبوتات البحرية:

إنشاء MPCs المعيارية المستقلة الهجينة مع تعديل تشغيلي لهيكلها لأغراض وظيفية مختلفة ؛

تطوير طرق للتحكم الجماعي في الروبوتات وتنظيم تفاعلها ؛

إنشاء أنظمة التحكم عن بعد مع التصور الحجمي ، بما في ذلك في الوقت الحقيقي ؛

إدارة MRS باستخدام تقنيات المعلومات والشبكات ، بما في ذلك التشخيص الذاتي والتدريب الذاتي ؛

دمج MRS في الأنظمة عالية المستوى ، بما في ذلك مركبات التوصيل إلى منطقة تطبيقها والدعم الشامل لعملها ؛

تنظيم واجهة بين الإنسان والآلة توفر تحكمًا آليًا وآليًا وإشرافيًا وجماعيًا في MR.

مهام الخدمة الرئيسية في تشغيل الروبوتات البحرية هي:

تطوير البنية التحتية الأرضية والجوية لدعم التدريب ومرافقة MRS ؛

تطوير مجمعات ومحاكاة محاكاة الظرفية والنمذجة ، ومعدات خاصة وتجهيز لتدريب وصيانة ودعم MRS ؛

ضمان قابلية الصيانة وإمكانية إعادة تدوير هياكل المعدات والأدوات والأنظمة.

كجزء من المهام والأنشطة التنظيمية الرئيسية لإنشاء وتنفيذ الروبوتات البحرية ، يُنصح بتوفير:

تطوير برنامج مستهدف شامل (CSP) لتطوير الروبوتات البحرية (روبوتات MT) ؛

إنشاء هيئة عاملة لإثبات وتشكيل روبوت KCP من مسرح ماجنت ، بما في ذلك التخطيط للأحداث ، وتشكيل قائمة بالمهام التنافسية ، والفحص ، واختيار المشاريع المقترحة والحلول الممكنة ؛

تنفيذ تدابير الدعم التنظيمي والتوظيفي والمادي لاختبار وتشغيل الروبوتات البحرية في الأسطول.

كمؤشرات ومعايير لفعالية تطوير وتنفيذ الروبوتات البحرية ، فمن المستحسن النظر في المؤشرات الرئيسية التالية:

1) درجة إحلال العاملين بالمنشأة.

2) الكفاءة العسكرية الاقتصادية (معيار الكفاءة - التكلفة) ؛

3) درجة التنوع (إمكانية الاستخدام المزدوج) ؛

4) درجة التوحيد والتوحيد (المعيار البناء والتكنولوجي) ؛

5) درجة الامتثال للغرض الوظيفي (معيار الإتقان التقني ، إمكانية إجراء مزيد من التحديث والتعديل والتحسين والدمج في الأنظمة الأخرى).

الشرط الرئيسي لتطوير وتنفيذ أنظمة RTK وأنظمتها وعناصرها هو الحل الناجح للمشاكل الاقتصادية والتنظيمية ، أولاً وقبل كل شيء ، مهام تطوير وتنفيذ KTsP روبوتات MT وبرامج المشتريات الفيدرالية لـ RTK.

واحدة من أكثر العمليات تعقيدًا واستهلاكًا للوقت في تطوير KPI هي وضع قائمة بالأعمال ومخططات التدفق لتنفيذها (فهرسة الأعمال) لحل المشكلات التي يلزم فيها استخدام الروبوت. الوسائل التقنية... يجب تقديم كل عملية نموذجية تنفذها قوات البحرية والإدارات الأخرى المهتمة في شكل خوارزمية أو مجموعة من الإجراءات أو السيناريوهات النموذجية. من مجموعة السيناريوهات الناتجة ، يجب عزل تلك التي تتطلب استخدام الوسائل الآلية. يجب دمج السيناريوهات المختارة (العمليات الفردية) في سجل واحد مُجدد للأعمال التي تتضمن استخدام المعدات الروبوتية. يجب أن يكون لهذه القائمة هيكل هرمي صارم ، تعكس

أعلى درجة من الأهمية (الأولوية) لهذه الأعمال ، ومعلومات عن تواتر أو تكرار تنفيذها ، وتقديرات لتكاليف تطوير وتصنيع الأدوات الروبوتية لتنفيذها. يجب أن تصبح القائمة المطورة هي المعلومات الأولية لاتخاذ القرار اللاحق بشأن تطوير الأموال اللازمة في إطار CPC.

الأطروحة المعروفة بالفعل لها أهمية مفاهيمية: يمكن حل العديد من المهام المهمة للأسطول بنجاح إذا ركزنا على استخدام المجموعة للتفاعل مع الروبوتات الصغيرة الحجم والمحمولة وغير المكلفة نسبيًا والتي لا تتطلب بنية تحتية متطورة.

هيكل ومؤهلين تأهيلا عاليا أفراد الخدمة، بدلاً من عدد أقل من الطائرات الكبيرة ، باهظة الثمن ، التي تتطلب ناقلات خاصة ، وأكثر من ذلك المأهولة ، تحت الماء ، على السطح والطائرات.

وبالتالي ، تم تصميم الروبوتات للتكنولوجيا البحرية لإخراج الشخص من المنطقة عالية المخاطر ، وزيادة وظائف وكفاءة وإنتاجية التكنولوجيا البحرية ، وكذلك حل الصراع الاستراتيجي بين تعقيد وتكثيف عمليات التحكم والصيانة من أجل المعدات والقدرات البشرية المحدودة.

فهرس

1. الكسندروف ، م. سلامة الإنسان في البحر [نص] / م. الكسندروف. -ل: بناء السفن 1983.

2. شوبين ، ب. مشكلة إدخال التقنيات غير المأهولة إلى المرافق البحرية [نص] / P.K. شوبين // الروبوتات المتطرفة. ماطر. الثالث عشر العلمي والتقني أسيوط. -Sbb: دار النشر لجامعة سانت بطرسبرغ التقنية الحكومية 2003. -S. 139-149.

3. شوبين ، ب. تحسين سلامة المنشآت المشبعة بالطاقة التابعة للبحرية عن طريق الروبوتات. المشاكل الفعلية للحماية والأمن [نص] / P.K. شوبين // الروبوتات المتطرفة. آر. الرابع عشر لعموم روسيا. علمي عملي أسيوط. -SPb .: منظمة غير حكومية مواد خاصة، 2011. -T. 5. -C. 127-138.

4. أجيف ، (دكتور في الطب) الروبوتات تحت الماء مستقلة. النظم والتقنيات [نص] / M.D. أجيف ، ل. كيسيليف ، يو. ماتفينكو [وآخرون] ؛ تحت. إد. د. أجيفا. -M .: Nauka، 2005. - 398 ص.

5. أجيف ، (دكتور في الطب) المركبات العسكرية تحت الماء بدون طيار: Monograph [نص] / M.D. أجيف ، لوس أنجلوس نوموف ، ج. إيلاريونوف [وآخرون] ؛ تحت. إد.

د. أجيفا. -فلاديفوستوك: Dalnauka ، 2005. -168 ص.

6. Alekseev، Yu.K. الدولة وآفاق التنمية للروبوتات تحت الماء. الجزء 1 [نص] / Yu.K. أليكسييف ، إي. ماكاروف ، ف. فيلاريتوف // ميكا ترونيكا. -2002. - رقم 2. - ج. 16-26.

7. إيلاريونوف ، ج. التهديد من الأعماق: القرن الحادي والعشرون [نص] / G.Yu. إيلاريونوف ، ك. Sidenko ، L.Yu. بوشاروف. -خاباروفسك: KGUP "دار خاباروفسك الإقليمية للطباعة" ، 2011. -304 ص.

8. Baulin، V. تنفيذ مفهوم "Set-centric warfare" في البحرية الأمريكية [النص] / ف. باولين ،

أ. كوندراتييف // الخارجية مراجعة عسكرية... -2009. - رقم 6. -C. 61-67.

9. العقيدة البحرية للاتحاد الروسي للفترة حتى عام 2020 (وافق عليه رئيس الاتحاد الروسي ف. بوتين في 27 يوليو 2001 ، رقم Pr-1387).

10. Lopota، V.A. حول سبل حل بعض المشاكل الاستراتيجية للمعدات العسكرية [نص] /

بكالوريوس لوبوتا ، إي. Yurevich // أسئلة تكنولوجيا الدفاع. سر. 16- الوسائل التقنية لمكافحة الإرهاب. - م ، 2003. -Vp. 9-10. -مع. 7-9.

قائمة الاختصارات.

مقدمة.

1. أسئلة المصطلحات والتصنيف.

2. الخلفية التاريخية.

2.1. تطوير التصوير بالرنين المغناطيسي في الخارج.

2.2. تطوير التصوير بالرنين المغناطيسي المحلي.

3. ملامح وآفاق التقنيات المطبقة.

3.1 التواصل والتفاعل.

3.2 التنقل.

3.3 المحركون.

4. استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للأغراض العسكرية.

5. تطبيق التصوير بالرنين المغناطيسي في العمليات البحرية.

6. شبكات الاستشعار اللاسلكية وتطبيقاتها في البحر.

7. مجتمعات الروبوتات المتفاعلة

8. الروبوتات البحرية + الواقع المعزز.

استنتاج.

المؤلفات.

التطبيقات. الملحق 1. "كتالوج TNLA المحلي والأجنبي". التذييل 2. "كتالوج AUVs المحلية والأجنبية".

قائمة الاختصارات.

AUV - مركبة ذاتية القيادة بدون طيار

TNPA - مركبة تحت الماء بدون طيار يتم التحكم فيها عن بعد

INS - نظام الملاحة بالقصور الذاتي

هانز - نظام الملاحة المائي الصوتي

HANS DB - قاعدة هانز الطويلة

HANS KB - قاعدة HANS القصيرة

HANS UKB - هانز بقاعدة فائقة القصر

NPA - مركبة تحت الماء بدون طيار

PPA - هوائي استقبال وإرسال

OPA - مركبة تحت الماء مأهولة

AR (الواقع المعزز) - الواقع المعزز

AUV (مركبة تحت الماء مستقلة) - مركبة تحت الماء مستقلة

ROV (مركبة يتم تشغيلها عن بُعد) - مركبة يتم التحكم فيها عن بُعد (متحركة)

SAUV (مركبة تعمل بالطاقة الشمسية ذاتية القيادة) - AUV على بطارية شمسية

UUV (مركبة تحت الماء بدون طيار) - مركبة تحت الماء بدون طيار

USV (مركبة سطح غير مأهولة) - مركبة سطحية بدون طيار

UXV (مركبة عامة بدون طيار) - مركبة بدون طيار من الفئة العامة (أي)

مقدمة

إذا فقدت إبرة في كومة قش عندما كنت طفلاً ، فستجدها ، في أحسن الأحوال ، في الوقت الذي تتقاعد فيه. ولكن إذا تم حشد سكان أقرب عش عشري لحل هذه المشكلة ، فسيتم إحضار الإبرة إليك في غضون دقيقتين. تم الفحص أكثر من مرة. إذا لم يكن من الممكن الاتفاق مع النمل ، فيمكن جذب طلاب إحدى الجامعات التقنية الحريصين على الروبوتات. إنهم قادرون تمامًا على إنشاء مجموعة من الأجهزة المصغرة المزودة بأجهزة استشعار مغناطيسية يمكنها التحرك والتفاعل مع بعضها البعض. خلق روبوتات قادرة على التفاعل مع بعضها البعض في أغلب الأحيان حل فعالالمهمة المحددة هي اتجاه جديد في تطوير الروبوتات ، يسمى "روبوتات القطيع" ، الذي يعد المدافعون عنه بثورة في حل العديد من المهام كثيفة العمالة. ستتم مناقشة حزم الروبوتات في الفصل قبل الأخير من مراجعتنا. بالمناسبة ، إذا حُرمت روبوتات القطيع من القدرة على الحركة ، فسننتقل إلى موضوع آخر ، واعد أيضًا ، ولكن يسبقه في الوقت المناسب ، موضوع علمي وعملي - إلى موضوع شبكات الاستشعار اللاسلكية.

وقد تم بالفعل تحقيق نتائج عملية مثيرة للاهتمام في هذا المجال. سنقدم مبادئ البناء وأمثلة على تنفيذ الشبكات في الفصل السادس من المراجعة.

في غضون ذلك ، حان الوقت لنتذكر أن مراجعتنا مكرسة لتطبيق الروبوتات على وجه التحديد في البحر ، وليس في البر أو في السماء ، أي عليك أن تتخيل العثور على إبرة ليس في كومة قش ، ولكن في مزرعة طحالب ، والتي ستبدو مهمة أكثر صعوبة. في الماء ، لا يعمل Wi-Fi عمليًا ، وانتشار الموجات الكهرومغناطيسية صعب للغاية ، ومن الصعب استخدام قناة بصرية ، أي قضايا الاتصال والتفاعل والملاحة والمراقبة وما إلى ذلك تكتسب خصوصياتها البحرية البحتة. تم تخصيص الفصل الثالث من المراجعة لخصائص تنفيذ الاتصال والتفاعل والملاحة والمراوح وأجهزة الاستشعار والمتلاعبين في الروبوتات البحرية.

تُستخدم الأنظمة الروبوتية الحديثة في جميع مجالات الهندسة تحت الماء تقريبًا. ومع ذلك ، فإن المجالات الرئيسية لتطبيقها هي: العسكرية ، والعمل على استخراج ونقل الوقود والمواد الخام ، وعمليات البحث والإنقاذ والبحوث الأوقيانوغرافية. يمكن العثور على خصوصيات استخدامها في هذه المجالات وأمثلة لتطبيقها في 4 - 5 فصول من المراجعة. هو في هذه المناطق في السنوات الاخيرةتم تحقيق أكبر تقدم في تطبيق التقنيات الجديدة للاتصال والملاحة للمركبات تحت الماء ، وتجهيزها بأجهزة استشعار وأجهزة جديدة ، وتحسين كفاءة التحكم والصيانة. يحتوي الملحق على كتالوج TNLA و AUV الحديث.

فلماذا لا نرى روبوتات في حقول البلاد تبحث عن إبر في أكوام؟ لأنه لم يقم أحد بتعيين مثل هذه المهام لهم. يبدو أن الإبر لم تعد مفقودة. على محمل الجد ، يعد تحديد المهام وتطوير السيناريوهات لاستخدام الروبوتات في حل المشكلات العملية ، بما في ذلك مراعاة آفاق تطوير هذا المجال ، من أهم المهام التنظيمية. لا عجب ، في خطط البنتاغون للسنوات القادمة ، تعطى مشاريع تطوير مفاهيم لاستخدام الروبوتات في الجيش نفس الأهمية مثل مشاريع تطوير الروبوتات نفسها. علاوة على ذلك ، لديهم الأولوية ، لأنهم قادرون على إعطاء قوة دفع وتحديد اتجاه تصميم الأنظمة الروبوتية. سنقدم مقترحاتنا بشأن هذه المسألة وغيرها من مشاكل تطوير الروبوتات البحرية (MRI) في روسيا في خاتمة لهذه المراجعة.

إن تنمية أعماق المحيطات مهمة لا تقل صعوبة وخطورة عن التنمية الفضاء الخارجي... بل وأكثر أولوية من حيث الأهمية الاقتصادية والبيئية. في حل هذه المشكلة ، يُطلب من الروبوتات البحرية أن تلعب دور ليس مجرد مساعد بشري ، بل دور مشارك كامل ، حيث لا ينبغي أن تجعل أعماق المحيط أكثر سهولة وأمانًا للبشر ، بل يجب أن تتحمل الجزء الأكبر للعمل على دراستهم وتطويرهم.

1. أسئلة المصطلحات والتصنيف.

في مجال الروبوتات البحرية ، لم يتم تطوير أي مصطلحات موحدة مقبولة بشكل عام. يستخدم بعض الخبراء عبارات حيث تكون كلمة "إنسان آلي" هي الكلمة الأساسية ، على سبيل المثال: الروبوتات البحرية ، والروبوتات البحرية ، والمجمعات الروبوتية أو الأنظمة ، وما إلى ذلك. ، "مركبة تحت الماء غير مأهولة" (NPA). في هذا الاستعراض ، سوف نلتزم بالمصطلحات التي ظهرت من أعمال MD Ageev وزملاؤه في معهد مشاكل التكنولوجيا البحرية التابع لفرع الشرق الأقصى لأكاديمية العلوم الروسية ، الذي ترأسه من عام 1988 إلى 2005 ، مشيدًا بذلك. لمساهمتهم في تطوير الروبوتات البحرية المحلية. هذه مصطلحات مثل "مركبة تحت الماء بدون طيار" (UUV) ، "مركبة تحت الماء بدون طيار يتم التحكم فيها عن بعد" (ROV) ، "مركبة ذاتية القيادة بدون طيار تحت الماء" (AUV) وعدد من المصطلحات الأخرى. في الوقت نفسه ، ستجد أيضًا في النص جميع أنواع المصطلحات "الآلية" ، حتى لا تشوه أفكار واستنتاجات المؤلفين الذين استخدموها في أعمالهم. مهما كان الأمر ، لا نرى تناقضًا كبيرًا هنا ، لأن NPA هو مجرد جهاز يعمل تحت الماء (أو على سطح البحر ، أو حتى فوق سطح الماء - طائرة بدون طيار بحرية) ، ومجمع آلي أو النظام هو بالفعل دعم السفينة وم. نظام منارات الملاحة ، والتي بدونها لا يستطيع الجهاز القيام بمهمته. لذا فإن التنوع في المصطلحات ، كما نأمل ، لن يحرج أي شخص. يجب أن يكون كل شيء واضحًا من السياق.

كما لا يوجد توحيد في المصادر الأجنبية حول هذا الموضوع. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مصطلح ROV (مركبة يتم تشغيلها عن بُعد) - مركبة يتم التحكم فيها عن بُعد (متحركة) أو بدلاً من مركبة - سفينة ، أي وعاء. تُستخدم أيضًا اختصارات مثل UUV (مركبة تحت الماء بدون طيار) - مركبة غير مأهولة تحت الماء ، USV (مركبة سطح غير مأهولة) - مركبة سطحية غير مأهولة ، UXV (مركبة عامة بدون طيار) - مركبة بدون طيار من فئة عامة (أي) ، إلخ. تفسير فضفاض لهذه الشروط ، وخاصة ROV. هناك أيضًا أخرى ، مماثلة في الدلالات ، والمصطلحات والاختصارات ، والتي لن نركز عليها الآن. في أي حال ، يمكنك دائمًا استخدام قسم "قائمة الاختصارات" في هذه المراجعة.

تصنيف.

التصنيف في أي الاتجاه العلميهي قضية مفاهيمية سواء من حيث تفاعل المتخصصين أو من حيث تطوير هذا الاتجاه. مجموعة متنوعة من ABOs التي تم إنشاؤها في العالم تجعل من الصعب تصنيفها بدقة. ومع ذلك ، تم اقتراح بعض مخططات التصنيف التي يمكن الاعتماد عليها.

أولاً ، تقسيم المركبات تحت الماء إلى مأهولة وغير مأهولة - OPA و NPA معروف جيدًا. يمكن أن تكون المركبات المأهولة ذات ضغط عالي وضغط طبيعي (جسم قوي يحمي Hydronauts من ضغط الماء). علاوة على ذلك ، يتم تقسيم هاتين المجموعتين الفرعيتين إلى مستقلة ومربوطة.

تنقسم المركبات غير المأهولة في المقام الأول إلى ذاتية التحكم والتحكم عن بعد.

في أغلب الأحيان ، تُستخدم الكتلة والأبعاد والاستقلالية ونمط الحركة وتوافر الطفو وعمق العمل ومخطط النشر والغرض والميزات الوظيفية والتصميمية والتكلفة وبعضها الآخر كعلامات تصنيف لـ RTK البحرية (NLA).

التصنيف حسب الوزن وخصائص الحجم:

• - micro-PA (PMA) ، الوزن (جاف) - mini-PA ، الوزن 20-100 كجم ، نطاق الإبحار من 0.5 إلى 4000 ميل بحري ، عمق تشغيلي يصل إلى 2000 متر ؛
• - NPA صغير ، وزن 100-500 كجم. حاليا ، PA من هذه الفئة تشكل 15-20٪ وتستخدم على نطاق واسع في حل مشاكل مختلفة على أعماق تصل إلى 1500 م.
• - متوسط ​​القوانين التنظيمية ، الوزن أكثر من 500 كجم ، ولكن أقل من 2000 كجم ؛
• - كبير NLA ، الوزن> 2000 كجم.

التصنيف حسب ملامح شكل الهيكل الداعم:

• - الشكل الكلاسيكي (أسطواني ، مخروطي وكروي) ؛
• - بيونيك (الأنواع العائمة والزاحفة) ؛
• - شكل طائرة شراعية ؛
• - مع لوحة شمسية في الجزء العلوي من العلبة (أشكال مسطحة) ؛
• - الزحف NPA على قاعدة مجنزرة ؛
• - اعوج.

تصنيف RTK البحري (NLA) بدرجة الاستقلال الذاتي.

يجب أن تستوفي AUV ثلاثة شروط رئيسية للاستقلالية: الميكانيكية والطاقة والمعلومات.

يعني الاستقلالية الميكانيكية عدم وجود أي اتصال ميكانيكي في شكل كابل أو كابل أو خرطوم يربط السلطة الفلسطينية بالسفينة الحاملة أو بالمحطة السفلية أو القاعدة الساحلية.

يفترض استقلالية الطاقة وجود مصدر طاقة على متن PA في شكل ، على سبيل المثال ، بطاريات تخزين ، وخلايا وقود ، ومفاعل نووي ، ومحرك احتراق داخلي بدورة عمل مغلقة ، وما إلى ذلك.

يفترض الاستقلال المعلوماتي لـ UUV غياب تبادل المعلومات بين الجهاز والسفينة الحاملة ، أو المحطة السفلية أو القاعدة الساحلية. في الوقت نفسه ، يجب أن تحتوي الطائرة بدون طيار أيضًا على نظام ملاحة بالقصور الذاتي مستقل.

تصنيف RTK البحري (NLA) وفقًا لمبدأ المعلومات للجيل المقابل من NLA.

يعمل RTK VN (AUV) المستقل في الخارج من الجيل الأول وفقًا لبرنامج ثابت غير قابل للتغيير محدد مسبقًا. يتم التحكم في الأجسام الغريبة التي يتم التحكم فيها عن بعد (DU) من الجيل الأول في حلقة مفتوحة. في أبسط هذه الأجهزة ، يتم إرسال أوامر التحكم مباشرة إلى مجمع الدفع دون استخدام ردود الفعل التلقائية.

تحتوي مركبات AUV من الجيل الثاني على نظام استشعار متفرع. يفترض الجيل الثاني من DUNPA وجود ردود فعل تلقائية على إحداثيات حالة كائن التحكم: الارتفاع فوق القاع ، وعمق الانغماس ، والسرعة ، والإحداثيات الزاوية ، وما إلى ذلك. تتم مقارنة هذه الإحداثيات المتتالية في الطيار الآلي بالإحداثيات المحددة التي يحددها المشغل.

سيكون لدى AUVs من الجيل الثالث عناصر من الذكاء الاصطناعي: القدرة على اتخاذ قرارات بسيطة بشكل مستقل في إطار مهمة مشتركة مخصصة لهم ؛ عناصر الرؤية الاصطناعية مع القدرة على التعرف تلقائيًا على الأنماط البسيطة ؛ فرصة الدراسة الذاتية الأولية مع تجديد قاعدة المعرفة الخاصة بهم. يتم التحكم في DUNPA من الجيل الثالث بواسطة المشغل في وضع تفاعلي. يفترض نظام التحكم الإشرافي مسبقًا تسلسلاً هرميًا معينًا ، يتكون من المستوى العلوي ، المطبق في كمبيوتر السفينة المضيفة ، والمستوى السفلي ، المطبق على متن الوحدة النمطية تحت الماء.

حسب عمق الغمرعادة ما يأخذون في الاعتبار: UUV في المياه الضحلة بعمق غمر يصل إلى 100 متر ، UUVs للعمل على الرف (300-600 متر) ، أجهزة ذات أعماق متوسطة (حتى 2000 متر) و UUVs ذات أعماق كبيرة وشديدة ( 6000 م وأكثر).

حسب نوع نظام الدفعمن الممكن التمييز بين المركبات الترفيهية ذات المجموعة التقليدية التي تحركها المروحة ، و RVs مع نظام الدفع على أساس مبادئ الكترونية ، مع نفاثات مائية ، و AUVs - الطائرات الشراعية بنظام الدفع الذي يستخدم تغييرًا في الزخرفة والطفو. في المقابل ، يتم تقسيم الطائرات العمودية التي تعمل بالمروحة إلى كهربائية وكهربائية هيدروليكية. تمت مناقشة ميزات المراوح المختلفة في القسم 3.3.

بالإضافة إلى ذلك ، في عدد من الأعمال ، يتم تقسيم NPA إلى التفتيش والعاملين. هذا ينطبق في المقام الأول على TNLA. ROVs التفتيش تعني الأجهزة الخفيفة والمتوسطة الحجم المصممة للفحص والتصوير تحت الماء والبحث باستخدام أجهزة استشعار مختلفة وتحت العمال - ثقيلة ، يصل وزنها إلى عدة أطنان ، ROVs ، مصممة لأداء العمل باستخدام المتلاعبات والأدوات المختلفة ، وكذلك للرفع البضائع. يحتوي العمل على جدول التصنيف التالي لـ TNLA.

لا يعكس هذا التصنيف بأي شكل من الأشكال الاتجاهات الجديدة في جزء من شبكات المستشعرات اللاتلامسية ("العوالق الذكية") والروبوتات المتدفقة ، ولكن يبدو أن هذا الأمر يتعلق بالمستقبل القريب. عندما تظهر أمثلة على تنفيذ هذه التقنيات في مشاريع خارجية حقيقية ، فسيكون التصنيف قادرًا على التعديل.

في هذا الاستعراض ، نولي اهتمامًا متساويًا لـ TNLA و AUV. كل نوع من هذه الأنواع من الروبوتات البحرية له مجال تطبيق خاص به ، والذي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالمزايا والعيوب المميزة لكل نوع. الميزة الرئيسية لـ TNLA هي أنه متصل بواسطة كبل بسفينة الدعم ، أي بقوة وإعلام مقدمة بشكل كامل. يمكن أن تعمل تحت الماء لأطول فترة تريدها ، ويمكن التحكم فيها بشكل عملي من قبل مشغل على متن السفينة الحاملة ، وتحمل حمولة كبيرة - أدوات ، مناورات قوية ، معدات إضاءة. في الواقع ، يمكن أن يُعزى TNLA إلى الروبوتات فقط مع امتداد كبير ، بدلاً من ذلك ، إنه مجمع أدوات يتم التحكم فيه عن بُعد. تقوم TNLA بأكبر حجم من أعمال التفتيش والبحث والإنقاذ والإصلاح والبناء. في الوقت نفسه ، يعد الارتباط الصلب بالسفينة الحاملة أيضًا العيب الرئيسي لـ TNLA ، والذي لا يسمح لهم بأداء الوظائف المتعلقة بالتشغيل المستقل ، على سبيل المثال ، الاستطلاع السري والتخريب والاختراق في المساحات التي يصبح فيها الكابل الخارجي عقبة. نعم ، ولا يمكن بناء شبكة من أجهزة الاستشعار أو الأجهزة المحمولة للعمل على مساحات كبيرة من TNLA. لذلك ، فإن AUV لديها مجال نشاط واسع إلى حد ما. لسوء الحظ ، فإن AUV لها عيبان خطيران على الأقل. هذه اتصالات تحت الماء ومصدر طاقة محدود ، والملاحة تحت الماء تترك الكثير مما هو مرغوب فيه. يتم تنفيذ العمل العلمي لحل هذه المشكلات بنشاط كبير ، والذي سيتم مناقشته في الأقسام ذات الصلة من المراجعة ، وإذا أدت إلى نتائج عملية ، فسيوفر ذلك حافزًا إضافيًا قويًا لتطوير الروبوتات البحرية.

2. الخلفية التاريخية.

2.1. تطوير التصوير بالرنين المغناطيسي في الخارج.

يمكن اعتبار بداية إنتاج واستخدام المركبات غير المأهولة تحت الماء في الخارج نهاية الخمسينيات ، بداية الستينيات من القرن الماضي ، عندما أخذت البحرية الأمريكية تطوير هذا الاتجاه على محمل الجد.

لذلك في أوائل الستينيات ، تم إنشاء نموذج ناجح للغاية من TNLA ، والذي يمكن اعتباره نموذجًا أوليًا لجميع المركبات الحديثة المقيدة تحت الماء. كان يسمى الجهاز بمركبة الأبحاث تحت الماء التي يتم التحكم فيها بواسطة الكابلات (CURV) وكان له إطار أنبوبي بأربعة طفو يشبه الطوربيد ويبلغ طوله الإجمالي 3.3 مترًا وعرضه وارتفاعه 1.2 متر.يتكون نظام الدفع من ثلاثة محركات بقوة 10 حصان. كان على متن الطائرة: سونار وميكروفون وكاميرا تليفزيونية ومصابيح ، بالإضافة إلى كاميرا فيلم مقاس 35 مم. تم تجهيز CURV بمناور من 7 وظائف مع قابض يسمح بإمساك الأشياء الأسطوانية الكبيرة. كانت جميع محركات الأقراص ، بما في ذلك المحركات ، هيدروليكية. كان عمق غمر CURV 600 متر. في وقت لاحق ، تم إجراء تعديلات على CURV II و CURV III بعمق غوص يصل إلى 6000 متر. رفعت CURV وتعديلاتها مئات الطوربيدات من الأسفل ، وشاركت في البحث والإنقاذ عمليات. تضمنت إحدى هذه العمليات البحث عن قنبلة هيدروجينية ورفعها من عمق 869 مترًا في منطقة بالوماريس (إسبانيا) في عام 1966.

في السبعينيات ، انضمت بريطانيا العظمى وفرنسا بنشاط إلى إنشاء مركبات تحت الماء بدون طيار ، ومنذ أواخر السبعينيات وخاصة في الثمانينيات ، انضمت ألمانيا والنرويج وكندا واليابان وهولندا والسويد بنشاط إلى السباق. وإذا تم تمويل إنتاج NLA في البداية من قبل الدولة ، وكان الاستخدام مقصورًا بشكل أساسي على المجال العسكري ، فقد بدأ الحجم الرئيسي لإنتاجهم في الثمانينيات في الانخفاض. الشركات التجارية، وامتد النطاق إلى الأعمال والعلوم. كان هذا في المقام الأول بسبب التطوير المكثف لحقول النفط والغاز البحرية.

في التسعينيات ، عبرت ROV حاجز العمق 6000 متر.وصلت ROV JAMSTEC Kaiko اليابانية إلى عمق 10909 متر في خندق ماريانا. بدأت البحرية الأمريكية في استبدال أنظمة الإنقاذ التي يتم تشغيلها بواسطة الطيارين بأنظمة معيارية تعتمد على ROVs بدون طيار.

أدى ظهور مجموعة متنوعة من نماذج الأجسام الطائرة المجهولة في السوق إلى البحث النشط عن مجالات جديدة لتطبيقها ، وهذا بدوره وجد استجابة من مطوري ومصنعي الأجسام الطائرة المجهولة. مثل هذه العملية التبادلية ، التي تحفز تطوير هذا الاتجاه ، تحدث الآن. حاليًا ، هناك أكثر من 500 شركة تصنيع من أكثر من ROVs دول مختلفةبما في ذلك حتى أمثال أيسلندا وإيران وكرواتيا.

2.2. تطوير التصوير بالرنين المغناطيسي المحلي.

في بلدنا ، بدأ إنشاء المركبات غير المأهولة تحت الماء في نفس السنوات تقريبًا مثل الخارج. في معهد علم المحيطات عام 1963. بدأ التطوير ، وفي عام 1968. ظهرت TNPA "CRAB" و "Manta 0.2" ، وهي مزودة بكاميرا تليفزيونية ومناور.

تم تقديم مساهمة كبيرة في تطوير الروبوتات البحرية في أوقات مختلفة من قبل منظمات مثل:

• - معهد مشاكل التقنيات البحرية FEB RAS (IPMT FEB RAS) ؛
• - معهد علم المحيطات RAS سميت باسم شيرشوفا.
• - MVTU الدردشة. بومان.
• - معهد الميكانيكا بجامعة موسكو الحكومية ؛
• - المعهد المركزي للبحوث "جيدروبريبور" ؛
• - معهد لينينغراد للفنون التطبيقية ؛
• - المركز الهندسي "العمق".
• - CJSC Intershelf-STM ؛
• - المركز العلمي الحكومي "يوجمورجيولوجيا" ؛
• - LLC "Indel-Partner" ؛
• - المؤسسة الاتحادية الحكومية الفيدرالية "OKB of Oceanological Techniques التابعة لأكاديمية العلوم الروسية".

في الوقت الحاضر ، تعمل شركة OJSC "Tethys Pro" بنشاط في السوق الروسية ، حيث تزود المستهلكين الروس بمنتجات من أبرز الشركات المصنعة الأجنبية ، وتؤدي إلى توطينهم ودعمهم الفني.

معهد مشاكل التقنيات البحرية ، فرع الشرق الأقصى لأكاديمية العلوم الروسيةتأسست في عام 1988. على أساس قسم الوسائل التقنية تحت الماء في IAPU التابع للمركز العلمي للشرق الأقصى التابع لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

في أوقات مختلفة ، أنشأ المعهد AUV "Skat" و "Skat-geo" و "L-1" و "L-2" و "MT-88" و "Tiflonus" و "OKRO-6000" و "CR-01A "Harpsichord" ، "Pilgrim" صغير الحجم ، AUV على البطاريات الشمسية (SANPA) ؛ ROV من سلسلة MAKS (جهاز صغير الحجم مزود باتصال كبل). في المجموع للفترة 1974-2010. تم إنشاء أكثر من 20 مركبة تحت الماء بدون طيار لأغراض مختلفة.

تم استخدام الأجهزة التي تم إنشاؤها في المعهد في عمليات الإنقاذ والبحث عن الأجسام الغارقة وفحص الهياكل تحت الماء: خطوط الأنابيب ودعامات المنصة وهياكل الرسو. عملية فريدة في بحر سرغاس للبحث والمسح عن الغواصة النووية "K-219" التي غرقت عام 1987. على عمق 5500 متر ، كانت أول عملية في العالم في أعماق البحار تم تنفيذها حصريًا بواسطة مركبة ذاتية القيادة بدون طيار تحت الماء ("L-2"). تم استخدام المجمع الروبوتي الذي تم إنشاؤه لمسح منطقة غرق الغواصة النووية "K-8" في شمال المحيط الأطلسي والبحث عن طائرة ركاب كورية جنوبية في منطقة حوالي. سخالين. في عام 1989 ، شاركت وحدة L-2 في عمليات البحث والإنقاذ في البحر النرويجي في منطقة حادث الغواصة النووية K-287 (Komsomolets).

في عام 1990. حصل AUV "MT-88" في سان دييغو (الولايات المتحدة الأمريكية) على الدبلوم الدولي INTERVENTION / ROV "90 من الدرجة الأولى لأفضل عمل لهذا العام والمساهمة في تقدم الروبوتات العالمية تحت الماء.

في معهد علم المحيطات، كما ذكر أعلاه ، تم إنشاء أول سلسلة محلية من TNLA "CRAB" و "Manta".

في MVTU لهم. بومانبدأ البحث حول إنشاء تكنولوجيا تحت الماء في أواخر الستينيات في قسم SM-7. حتى يومنا هذا ، تدرب أقسام "هندسة المحيطات" و "الروبوتات والأجهزة تحت الماء" المتخصصين في تطوير المركبات تحت الماء. في المركز الهندسي "Glubina" ، جنبًا إلى جنب مع معلمي وطلاب قسم "الروبوتات والأجهزة تحت الماء" ، تم إنشاء ROV متعددة الوظائف "Kalan". على فكرة، المركز الهندسي "العمق"في أوائل التسعينيات ، قام بتطوير جهاز فحص آخر صغير الحجم TNLA "Belek".

معهد البحوث المركزي "Gidropribor"اشتهرت بتطوير ROV "TPA-150" و "TPA-200" و "Rapan". ومع ذلك ، في سياق العملية في "رابان" تم تحديد عدد من أوجه القصور وتوقف استخدامها.

في عام 1990. ظهرت شركة لينينغراد ZAO في السوق "Intershelf-STM"مع تطوراتها الخاصة TNLA ، والتي تم تجهيزها فيما بعد بالسفن "Ecopatrol". في عام 1998. نفذت هذه المنظمة ، بتكليف من شركة Exxon ، عمليات استكشاف قاع البحر على نطاق واسع لمشروع تطوير النفط والغاز البحري.

مركز الدولة العلمي "يوجمورجيولوجيا"يقع على ساحل البحر الأسود على بعد 40 كم من نوفوروسيسك. هذه المنظمة هي الشركة المطورة والمالكة لثلاث مركبات ROV وهي "RT-1000 PLI" و "PTM 500" و "PT 6000M".

بمساعدة هذه الأجهزة ، تم تنفيذ عدد من الأعمال الفنية تحت الماء: البحث عن مدافن للأسلحة الكيميائية والبكتريولوجية في بحر البلطيق ، والتفتيش على أنابيب النفط ، والتفتيش على مشعبات العادم مرافق معالجةوهياكل أرصفة الميناء في البحر الأسود ، والعمل على الأجسام الغارقة - "الأدميرال ناخيموف" و APRK "كورسك" ، وتفتيش الجزء الساحلي من خط الأنابيب تحت الماء "بلو ستريم" ، والبحث عن الصناديق السوداء لطائرة إيرباص A ورفعها. -320 التي تعرضت لكارثة بالقرب من سوتشي وعدد من الأعمال الأخرى.

Indel-Partner LLC، تم تشكيلها في عام 2001. تشتهر بفئة التفتيش المصغرة وغير المكلفة (3-7 آلاف دولار) TNLA من سلسلة GNOM و Obzor. تستخدم هذه الأجهزة على نطاق واسع في عمليات المسح تحت الماء ، ومراقبة الأسماك وسكان القاع ، وتفتيش السفن الغارقة والبحث عن أشياء مختلفة. تم شراء GNOMs وتشغيلها بنجاح من قبل خدمات وزارة RF لحالات الطوارئ ، ومكتب المدعي العام RF ، Rosenergoatom ، وشركات النفط والغاز الكبيرة ، والغواصين والغواصين.

FSUE "OKB هندسة المحيطات التابعة لأكاديمية العلوم الروسية"- مصنع آخر معروف للعديد من المعدات تحت الماء ، في عام 2006. طورت وصنعت ROSUB 6000 فئة عاملة ROV متعددة الأغراض بعمق غمر يصل إلى 6000 م ، وزن الجهاز 2500 كجم ، الحمولة 150 كجم.

JSC "Tethys Pro"... في عام 2010 ، تبنت قوات الإنقاذ التابعة لأسطول البحر الأسود الروسي مركبة تحت الماء جديدة ذاتية التحكم عن بعد بدون طيار Obzor-600 ، تم إنشاؤها بواسطة شركة روسية"Tethys-PRO". في وقت سابق ، استخدم الأسطول الروسي مركبات AUV بريطانية الصنع. هذه هي مركبات Tiger و Pantera + المصنعة من قبل Seaeye Marine. تنتمي Obzor-600 إلى فئة AUVs الصغيرة وهي قادرة على العمل على أعماق تصل إلى 600 متر. يزن الجهاز 15 كيلو جرام. تم تجهيز "Obzor-600" بمعالجات تسمح بقبض حمولة تصل إلى 20 كجم. نظرًا لصغر حجمها ، يمكن لـ AUV اختراق الهياكل المعقدة أو الضيقة تحت الماء.

3. ملامح وآفاق التقنيات المطبقة.

3.1 التواصل والتفاعل.

من الواضح أن هذا القسم سيركز حصريًا على الاتصال والتفاعل بين المركبات ذاتية القيادة تحت الماء (AUV) ، منذ ذلك الحين يتم توصيل ROVs بسفينة الدعم عن طريق الكبل والأجهزة السطحية - عن طريق الراديو. نظرًا لحقيقة أن الموجات الكهرومغناطيسية في الماء تتحلل بسرعة ، فإن الاتصال اللاسلكي في نطاقات HF و VHF ممكن جزئيًا فقط عند عمق المنظار. الروبوتات تحت الماء التي يُطلب منها العمل في العمق ليست مهتمة. أظهرت الأبحاث التي أجريت في المقام الأول لصالح أسطول الغواصات العسكرية أن المجالات الفيزيائية المعروفة في الطبيعة ، الأكثر إثارة للاهتمام لحل مشكلة الاتصال بالأجسام تحت الماء هي:

• - موجات صوتية
• - المجالات الكهرومغناطيسية في نطاق الترددات المنخفضة للغاية (ELF) والترددات المنخفضة للغاية (ELF) ، ويطلق عليها أحيانًا الترددات المنخفضة للغاية (ELF) ؛
• - موجات زلزالية؛
• - الإشعاع الضوئي (الليزر) (في النطاق الأزرق والأخضر) ؛
• - أشعة النيوترينو ومجالات الجاذبية.

تقرر أن الاتصال الاحتياطي مع الغواصات الموجودة تحت الماء في أي مكان في محيط العالم هو الأكثر واقعية باستخدام الهوائيات التي تنبعث منها موجات طويلة جدًا. تم بناء عدة كيلومترات من الهوائيات في الولايات المتحدة الأمريكية ومنطقة البحيرات العظمى وهنا في شبه جزيرة كولا.

في نطاق ELF ، يمكن إرسال رسالة في اتجاه واحد واستقبالها في أي نقطة في المحيط ، ولكن ... كلمة واحدة قصيرة لمدة ... من 5 إلى 20 دقيقة. من الواضح أن مثل هذا الاتصال أحادي الاتجاه لا يمكن استخدامه إلا كنسخة احتياطية ، لنقل ، على سبيل المثال ، أمر طوارئ "إلى السطح والاتصال بالمركز بأي طريقة ممكنة".

لذلك ، فإن الطريقة الوحيدة اليوم للتواصل مع السطح أو مع المركبات الأخرى الموجودة تحت الماء هي الاتصال الصوتي في نطاق التردد المنخفض. مثال على ذلك هو مودم الإرسال / الاستقبال الصوتي LinkQuest UWM 4000 للاتصالات تحت الماء من LinkQuest.

يعد اليوم أحد أكثر المنتجات تقدمًا وطلبًا ، وذلك بفضل: مخطط تعديل محسّن لتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء ؛ استقرار قناة الاتصال لمكافحة انعكاسات الإشارات المتعددة ؛ ترميز تصحيح الخطأ ؛ التكيف التلقائي لمعدل الباود للتعامل مع ظروف الضوضاء المتغيرة في البيئة.

ومع ذلك ، حتى بهذه السرعة ، من المستحيل نقل كميات كبيرة من المعلومات. يمكنك فقط إرسال أوامر أو تبادل الملفات الصغيرة. لنقل صورة أو صورة فيديو ، أو لنقل مجموعة من البيانات المتراكمة إلى مركز المعالجة ، يجب أن يظهر AUV ويستخدم اتصالات الراديو أو الأقمار الصناعية. لهذا الغرض ، تحتوي معظم الأجهزة الحديثة (باستثناء مستشعرات الشبكة السفلية المتخصصة) على مرافق الاتصال اللازمة على متنها.

لذلك ، على سبيل المثال ، في AUV Gavia ، تتمتع وحدة الاتصال والتحكم بالقدرات التالية:

• - شبكة الاتصال اللاسلكية المحلية
• (نطاق تشغيل Wi-Fi IEEE 802.11g) - 300 متر (النطاق الأمثل - 150 مترًا) ؛
• - الاتصالات الساتلية: إيريديوم ؛
• - نظام الاتصال الصوتي المائي لاستقبال رسائل حالة النظام ، المدى - 1200 متر ؛
• - استخراج البيانات: شبكة محلية سلكية (إيثرنت) أو شبكة لاسلكية محلية حوسبة Wi-Fi.

الاتصال البصري تحت الماء.

بالمقارنة مع الهواء ، يكون الماء معتمًا لمعظم الطيف الكهرومغناطيسي باستثناء النطاق المرئي. علاوة على ذلك ، في المياه النقية ، يخترق الضوء بضع مئات من الأمتار فقط. لذلك ، يتم استخدام الاتصال الصوتي حاليًا تحت الماء. تنقل الأنظمة الصوتية المعلومات عبر مسافات طويلة إلى حد ما ، ولكنها لا تزال متخلفة في وقت الإرسال بسبب السرعة المنخفضة نسبيًا لانتشار الصوت في الماء.

طور العلماء والمهندسون في معهد وودز هول لعلوم المحيطات (WHOI) نظام إرسال بصري يتكامل مع نظام مكبرات صوت موجود. ستسمح هذه الطريقة بنقل البيانات بسرعات تصل إلى 10-20 ميغا بت في الثانية على مسافة 100 متر باستخدام بطارية منخفضة الطاقة وجهاز استقبال وجهاز إرسال غير مكلف. سيسمح الاختراع للمركبات تحت الماء المجهزة بجميع الأجهزة اللازمة بنقل الرسائل الفورية والفيديو إلى سطح الماء في الوقت الفعلي. تم تقديم تقرير الشركة في 23 فبراير 2010 في اجتماع علوم المحيطات في بورتلاند (بورتلاند أور). عندما تذهب السفينة إلى هذا العمق ، وعندما يتوقف النظام البصري عن العمل ، تدخل الصوتيات.

ظهرت المواد الخاصة بنتائج اختبارات هذه التقنية على موقع ويب WHOI فقط في يوليو 2012. على ما يبدو ، كان المبدعون يحلون بعض القضايا التجارية أو حقوق النشر لفترة طويلة. تم الإبلاغ عن استخدام الضوء الأزرق في المودم البصري. تنتشر الموجات الضوئية الأخرى بشكل أقل جودة في الماء ، وتم نقل الفيديو من قاع البحر في "الوقت الحقيقي القريب" على مسافة تصل إلى 200 متر. تم الإبلاغ أيضًا عن أن مبتكري التكنولوجيا قد شكلوا تحالفًا مع Sonardyne لتسويق منتجهم ، والذي يسمونه BlueComm.

كمرجع لك ، إليك الأساسيات الأساسية للاتصال اللاسلكي البصري في الهواء.

تقنية البصريات اللاسلكية (Free Space Optics - FSO) معروفة منذ فترة طويلة: تم إجراء التجارب الأولى على نقل البيانات باستخدام الأجهزة البصرية اللاسلكية منذ أكثر من 30 عامًا. ومع ذلك ، بدأ تطورها السريع في أوائل التسعينيات. مع ظهور شبكات البيانات ذات النطاق العريض. قدمت الأنظمة الأولى من A.T.Schindler و Jolt و SilCom نقل البيانات عبر مسافات تصل إلى 500 متر واستخدمت صمامات ثنائية شبه موصلة تعمل بالأشعة تحت الحمراء. تعطل تقدم هذه الأنظمة بشكل رئيسي بسبب الافتقار إلى مصادر إشعاع موثوقة وقوية و "سريعة النيران".

حاليا ، ظهرت هذه المصادر. تدعم تقنية FSO الحديثة اتصالات تصل إلى OS-48 (2.5 جيجابت / ثانية) بمدى أقصى يصل إلى 10 كم ، وتزعم بعض الشركات المصنعة أن معدلات نقل البيانات تصل إلى 10 جيجابت / ثانية ومسافات تصل إلى 50 كم. في هذه الحالة ، يتأثر مؤشر النطاق الأقصى الحقيقي بتوافر القناة ، أي النسبة المئوية للوقت الذي تعمل فيه القناة.

معدلات البيانات التي توفرها أنظمة FSO هي نفسها تقريبًا مثل تلك الخاصة بشبكات الألياف الضوئية ، لذا فهي مطلوبة أكثر في تطبيقات النطاق العريض على طول الميل الأخير. تستخدم الأنظمة الضوئية اللاسلكية نطاق الأشعة تحت الحمراء من 400 إلى 1400 نانومتر.

تستند أيديولوجية بناء أنظمة البصريات اللاسلكية إلى حقيقة أن قناة الاتصال البصري تحاكي قطعة من الكبلات. لا يتطلب هذا الأسلوب بروتوكولات اتصال إضافية أو تعديلها.

تتمتع الأنظمة البصرية بخصائص معينة تجعلها مشهورة جدًا في السوق:

• الأمان الجيد للقناة من الوصول غير المصرح به. لا يمكن الإزالة غير المصرح بها للمعلومات المرسلة إلا عندما يتم وضع مستقبل الإشارة مباشرة أمام جهاز الإرسال ، مما يؤدي حتماً إلى انقطاعات في الاتصال في القناة الرئيسية وتسجيل مثل هذه المحاولة. يمكن استخدام الأنظمة البصرية عند تنظيم قناة للتطبيقات التي تتطلب مستوى عالٍ من الأمان (للأغراض العسكرية ، في القطاع المصرفي ، إلخ) ؛
• توفر القدرات المعلوماتية الكبيرة للقنوات (حتى عشرات الجيجابت / ثانية) إمكانية تشفير مستقر بمستوى عالٍ من التكرار ؛
• مناعة عالية من الضوضاء للقناة. على عكس الأجهزة الراديوية وأجهزة مودم الخطوط المؤجرة ، فإن الأنظمة البصرية محصنة ضد التداخل والضوضاء الكهرومغناطيسية ؛ بالنسبة لتنظيم القناة ، لا يلزم الحصول على تصاريح للتردد ، مما يقلل بشكل كبير من التكلفة ويسرع في إنشاء الشبكة. لاستخدام مثل هذه الأجهزة ، تكون الشهادة الصحية كافية ، وفي حالة استخدامها في الشبكات العامة - أيضًا شهادة نظام "Electrosvyaz".

إن بناء جميع أنظمة الإرسال بالأشعة تحت الحمراء هو نفسه عمليًا: فهي تتكون من وحدة واجهة ، ومغير للباعث ، وأنظمة بصرية لجهاز إرسال وجهاز استقبال ، ومزيل تشكيل للمستقبل ووحدة واجهة لجهاز الاستقبال. اعتمادًا على نوع البواعث الضوئية المستخدمة ، يتم التمييز بين أنظمة الصمام الثنائي للأشعة تحت الحمراء بالليزر وأشباه الموصلات ، والتي لها سرعات ومسافات نقل مختلفة. توفر الأولى مسافة إرسال تصل إلى 15 كم بسرعات تصل إلى 155 ميجابت / ثانية (أنظمة تجارية) أو تصل إلى 10 جيجابت / ثانية (أنظمة تجريبية). وتجدر الإشارة إلى أنه مع تشديد متطلبات جودة القناة ، ينخفض ​​نطاق الاتصال. يوفر الأخير نطاق إرسال أقصر بكثير ، على الرغم من تطور التكنولوجيا ، يزداد نطاق وسرعة الاتصال. ...

3.2 أدوات الملاحة.

يعود تاريخ الملاحة البحرية إلى قرون. حتى الملاحون القدامى كانوا يسترشدون بالعلامات الساحلية ، وبعيدًا عن الساحل - بالنجوم. نعم ، هذه هي الطريقة التي يمكنك بها العثور على طريقك إلى المنزل ، ولكن لعمليات البحث ، حيث يلزم تحديد موقع دقيق لكل من كائن البحث في قاع البحر والإحداثيات الخاصة بك تحت الماء ، هناك حاجة إلى طرق تنقل مختلفة بشكل أساسي. على الرغم من التقدم التكنولوجي ، حتى وقت قريب ، منذ نصف قرن ، لم توفر المساعدات الملاحية الدقة المطلوبة لتحديد المواقع تحت الماء. من مذكرات متخصصي البحث الأمريكيين ، نعرف الصعوبات التي واجهوها عام 1963 ، عندما غرقت الغواصة الأمريكية ثريشر على عمق 2560 مترًا ، وفي عام 1966 فقدت قنبلة هيدروجينية قبالة سواحل إسبانيا. لا يمكن أن توفر دقة تحديد الموقع تحت الماء إعادة دخول دقيقة للجسم الغارق. كانت هذه الحوادث وما شابهها هي التي أدت إلى البحث النشط وتطوير طرق تحديد المواقع الصوتية المائية. في المستقبل ، أدى ظهور أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية إلى زيادة تعزيز إمكانيات الملاحة في البحر.

حاليًا ، تشمل أنظمة الملاحة الخاصة بـ NPA ما يلي:

• - أنظمة الأقمار الصناعية.
• - صوتي مائي
• - مستقل على متن الطائرة.

أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعيةيوفر كل من GLONASS و GPS (+ في المستقبل Galileo) القدرة على تحديد إحداثيات كائن بحري بسرعة وبدقة ، ومزامنة المواضع النسبية للكائنات المختلفة في الفضاء ، وتحديد سرعة واتجاه حركة الكائنات في الوقت الفعلي. مع الأخذ في الاعتبار الإضافات واسعة النطاق ، مثل WAAS الأمريكية ، و EGNOS الأوروبية ، و MSAS اليابانية ، يمكن أن تصل دقة تحديد المواقع على سطح البحر إلى مترين. . ثم يتم تحديد موضع UUV من خلال طريقة الحساب الميت عن طريق وسائل الملاحة على متن الطائرة (البوصلة ، مستشعرات السرعة ، مستشعر العمق ، الجيروسكوبات) ، أو عن طريق تحديد المواقع المائية الصوتية.

نظام الملاحة الصوتي المائيتحديد المواقع (HANS) هو نظام يتكون من عدة منارات صوتية مائية ثابتة للإرسال مثبتة في قاع البحر والسفينة المصاحبة ، ومنارة مرسل مستجيب على UUV ووحدة معالجة المعلومات. ومع ذلك ، يتم أيضًا استخدام طرق أخرى لوضع المنارات. بناءً على ذلك ، يتم التمييز بين HANS بقاعدة طويلة (HANS DB) ، و HANS بقاعدة قصيرة (HANS KB) ، و HANS بقاعدة فائقة القصر (HANS UKB) ، ومجموعاتها ومجموعاتها مع الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

هانز دي بياستخدام عدة منارات (مرسلات مستجيبات) مع أجهزة إرسال واستقبال صوتية مثبتة عليها. هذه المنارات ، الموجودة في مواقع ذات إحداثيات جغرافية معروفة ، تبعث موجات صوتية ، مما يسمح لـ UUVs بتحديد المسافة إليها. لكي يعمل النظام في منطقة معينة ، يجب استخدام ثلاثة منارات صوتية على الأقل. يقوم ABO بعمل التثليث لحساب موقعه بالنسبة لهم. لبناء GANS DB ، يتم استخدام ثلاث منارات أو أكثر ، مثبتة بشكل دائم في قاع البحر ، على مسافة حوالي 500 متر من بعضها البعض. تتمثل مزايا هذه الأنظمة في الدقة العالية في تحديد الإحداثيات (دقة المتر الفرعي) ، وعدم وجود تأثير على دقة موجات البحر ، وعمق الاستخدام غير المحدود. العيوب - الحاجة إلى عرض دقيق للمنارات في قاع البحر ، وضرورة رفعها في نهاية العمل. يتمثل التطبيق الرئيسي لـ HANS DB في العمل طويل الأمد لفحص أي أجسام تحت الماء ، وإنشاء وتشغيل منصات النفط ، ومد خطوط الأنابيب.

هانز UKBيعمل على مبدأ تحديد إحداثيات المنارة - المستجيب حسب المسافة والزاوية. يصل نطاق تشغيل هذه الأنظمة إلى 4000 متر. عادةً ، عند العمل حتى 1000 متر ، لا تكون دقة تحديد الإحداثيات أسوأ من 10 أمتار. وهذا يكفي لتحديد موقع UUV ، ولكن ليس كافياً لأداء معقد تحت الماء أعمال الحفر أو البناء.

تشمل مزايا هذه الأنظمة تكلفتها المنخفضة نسبيًا وقابليتها للتنقل. يمكن استخدامها على أي سفينة تقريبًا ، حتى قارب مطاطي ، عن طريق ربط هوائي استقبال إرسال (PPA) بذراع. تشمل العيوب الدرجة العالية من تأثير التدحرج على دقة وأداء النظام.

مثال على HANS UKB هو HANS TrackLink 1500 من الشركة الأمريكية LinkQuest ، وهو نظام محمول ومحمول قادر على العمل من أي نوع من السفن الحاملة والقوارب الصغيرة. يتم توحيد عشرات من عناصر الإرسال والاستقبال هيكليًا في جسم واحد ، والذي يمكن إنزاله في الماء مباشرة من الوعاء الحامل. يسمح هذا البناء ، من ناحية ، بتحقيق دقة عالية في تحديد المواقع ، ومن ناحية أخرى ، تقليل وزن وأبعاد النظام والوقت الذي يستغرقه لإعداده للتشغيل ، وهو أمر مهم عند إجراء البحث والإنقاذ عمليات. عند القيام بعمل تحت الماء يتطلب تحديد مواقع عالية الدقة ، على سبيل المثال ، مد خطوط الأنابيب وفحصها ، وبناء الهياكل الهيدروليكية ومنصات الزيت ، وما إلى ذلك ، يوصى بإصلاح PPA بشكل دائم على ذراع خاص للانطلاق من الجانب أو تركيب ذراع قابل للسحب في بدن السفينة. تضمن طريقة التثبيت هذه وضعًا مستقرًا لـ PPA بالنسبة للسفينة الحاملة ، خاصة عند العمل في موجات وتيارات قوية.

للتركيب على الأجسام الموجودة تحت الماء ، يشتمل نظام HANS على أنواع مختلفة من إشارات جهاز الإرسال والاستقبال الموحدة من حيث الوزن والأبعاد ووقت التشغيل المستمر. يتم تشغيل المنارات من بطاريات مدمجة أو من شبكة داخلية للأجسام تحت الماء. يضمن استخدام التكنولوجيا الحديثة في إنتاج بطاريات الطاقة التشغيل طويل الأمد لمنارات جهاز الإرسال والاستقبال في الوضع النشط. في حالة الغياب المطول لإشارات الطلب من PPA ، ينتقل جهاز الاستجابة السريعة تلقائيًا إلى وضع الاستعداد لتوفير عمر البطارية. تضمن خوارزمية التشغيل هذه اكتشافًا طويلاً (يصل إلى عدة أشهر) لجهاز المرسل المستجيب تحت الماء.

تتم معالجة جميع الإشارات من PPA في وحدة التحكم والعرض السطحية ، وهي عبارة عن كمبيوتر ثابت أو كمبيوتر محمول. على عكس معظم الأنظمة المماثلة الموجودة في السوق ، يتصل كابل بيانات PPA مباشرةً بالمنفذ التسلسلي لجهاز الكمبيوتر (كمبيوتر محمول). تتم معالجة البيانات الرياضية والرسومية باستخدام برنامج خاص. تعرض شاشة المراقبة في الوقت الحقيقي الإحداثيات الحالية للأجسام تحت الماء ، والمعلمات ومسار حركتها بالنسبة للسفينة الحاملة. البرنامج لديه القدرة على معالجة وعرض البيانات بالإضافة إلى ذلك من نظام الملاحة GPS وجهاز استشعار heave خارجي. هذه الأجهزة متصلة بجهاز كمبيوتر محمول عبر منفذ تسلسلي أو وحدة واجهة.

تقدم الشركة المصنعة LinkQuest تعديلاً خاصًا لـ HANS TrackLink 1500LC للعمل مع سيارات مصغرة تحت الماء يتم التحكم فيها عن بعد من النوع "SiBotix". يحتوي هذا النظام على هوائي سونار خاص مزود بحماية ضد ضوضاء السطح ، وقادر على العمل من القوارب الصغيرة أو القوارب ، ومنارة صغيرة مستجيبة (وزن في الماء أقل من 200 جم). تجعل القدرات الفنية للنظام من الممكن وضع السيارة تحت الماء على كامل نطاق أعماق العمل.

تتضمن مجموعة HANS TrackLink 1500 ما يلي:

• هوائي السونار مع كابل 20 متر ؛
• منارة جهاز الإرسال والاستقبال (حسب نوع الجسم تحت الماء) مع شاحن ؛
• كمبيوتر محمول مع برامج مثبتة ؛
• حالة الشحن
• طقم قطع غيار.

بالإضافة إلى ذلك يمكن توفيرها:

• ما يصل إلى 8 منارات المستجيب ؛
• نظام ملاحة GPS (DGPS) ؛
• مستشعر لفة خارجي.

أنظمة القاعدة القصيرة (HANS KB)لديها العديد من hydrophones متباعدة عن بعضها البعض ، وتقع في الجزء السفلي من السفينة الحاملة. توفر وحدة المعالجة ، باستخدام الإشارات الصوتية المائية لمسافة منارة المستجيب ، إحداثيات الجسم تحت الماء في الوقت الفعلي. مزايا مثل هذا النظام هي التنقل والدقة العالية إلى حد ما (حوالي متر). عمق العمل يقتصر على 1000 متر العيوب - متطلبات الحد الأدنى لطول السفينة الحاملة. الحاجة إلى نظام معايرة دقيق وحساسية عالية لأمواج البحر. في الآونة الأخيرة ، حلت أنظمة UKB الأبسط والأكثر تعقيدًا محل هذه الأنظمة.

في السنوات الأخيرة ، ظهر نظام هجين جديد بشكل أساسي في سوق نظام تحديد المواقع ، والذي يستخدم مبادئ بناء نوع GANS DB و KB مع المقارنة المتزامنة للإحداثيات باستخدام إشارات من DGPS (نظام تحديد المواقع العالمي التفاضلي). دعونا ننظر في مثل هذا النظام على سبيل المثال.

نظام تحديد المواقع المائي الصوتي "GIB"(من عوامات GPS الذكية الإنجليزية) من شركة "ACSA" الفرنسية مصمم لتحديد الإحداثيات الحالية للأجسام تحت الماء بدقة عالية. يعتمد النظام على مبدأ تحديد إحداثيات كائن ما تحت الماء بالنسبة إلى العديد من العوامات العائمة السطحية ، والتي يتم تحديد موقعها ، بدوره ، باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي GPS أو GLONASS. تتكون العوامة العائمة من مستقبل صوتي مائي (مائي) وجهاز استقبال GPS. يتم تثبيت منارة السونار بتردد إشارة معين على مركبة تحت الماء. تحدد كل عوامة الاتجاه والمسافة إلى منارة السونار باستخدام ميكروفون. في نفس الوقت ، في التزامن الزمني الصارم ، يتم تعيين الإحداثيات الجغرافية الحالية للعوامة للقيم المستلمة. يتم إرسال جميع البيانات المستلمة في الوقت الفعلي عبر مودم لاسلكي إلى مركز تتبع موجود على متن السفينة أو على الشاطئ. برنامج خاص يستخدم المعالجة الرياضية بحساب الإحداثيات الجغرافية الحقيقية لجسم ما تحت الماء وسرعة واتجاه حركته. يتم حفظ جميع المعلمات الأولية والمحسوبة لمزيد من المعالجة ، في حين يتم عرض موضع ومسار حركة جسم أو أجسام تحت الماء والسفينة الحاملة والعوامات العائمة على شاشة شاشة مركز التتبع. يمكن عرض معلمات ومسارات الحركة إما في إحداثيات نسبية ، على سبيل المثال ، بالنسبة للسفينة الحاملة ، أو في إحداثيات جغرافية مطلقة ، مرسومة مباشرة على الخريطة الإلكترونية لمنطقة العمل تحت الماء. عند القيام بعمل على الكشف عن أجزاء من الأجسام الغارقة واستعادتها ، تحدد الهيدروفونات المثبتة على العوامات أيضًا المحمل والمسافة إلى منارة الصوت المائي ، الجسم الغارق. يتم عرض إحداثيات المنارة وعمقها على خريطة الكترونيةمركز التتبع ، ويمكن للمشغل توجيه المركبات تحت الماء أو الغواصين إلى الكائن ، مسترشدًا بالبيانات المعروضة على الشاشة. - http://www.bnti.ru/des.asp؟itm=3469HYPERLINK "http://www.bnti.ru/des.asp؟itm=3469&tbl=02.04"&HYPERLINK" http://www.bnti.ru /des.asp؟itm=3469&tbl=02.04"tbl=02.04

بسبب قدرتها على الحركة ، السرعه العاليهالنشر والتساهل في نوع سفينة الدعم ، يعد هذا النظام مثاليًا لأداء عمليات الإنقاذ والبحث. تسمح وحدة خاصة ، ملحقة بهذا النظام ، بأخذ إشارات صوتية من الصناديق السوداء للطائرات أو طائرات الهليكوبتر المحطمة ونقل الغواصين أو المركبات تحت الماء إليها.

مساعدات الملاحة المستقلة على متن الطائرةتشمل: مستشعرات الملاحة والطيران (مقياس العمق ، البوصلة المغناطيسية والجيروسكوبية ، مستشعرات التدحرج والقطع ، عدادات السرعة النسبية والمطلقة - سجلات الحث والدوبلر ، مستشعرات السرعة الزاوية) ونظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) على أساس مقاييس التسارع والليزر أو الألياف الجيروسكوبات البصرية. يقيس ANN إزاحة الطائرة وتسارعها على طول ثلاثة محاور ويولد بيانات لتحديد إحداثياتها الجغرافية واتجاهها الزاوي والسرعات الخطية والزاوية.

في الختام ، نعطي مثالا نظام ملاحة لمركبة غواصة ذاتية القيادة بدون طيار (AUV) GAVIA.يتكون مجمع الملاحة من أنظمة ملاحة على متن الطائرة وأنظمة صوتية مائية وأنظمة ملاحة عبر الأقمار الصناعية:

- مستقبل DGPS مع استقبال تصحيحات WAAS / EGNOS

- بوصلة تحريض ثلاثية المحاور ، مستشعر اتجاه 360 درجة ، مستشعرات تسريع

- ANN مع تأخر دوبلر

- نظام ملاحة مائي صوتي بقاعدة طويلة وقصيرة.

النظام الموجود على متن الطائرة هو نظام دوبلر متكامل يتكون من نظام ملاحة بالقصور الذاتي عالي الدقة (INS) مع جيروسكوبات الليزر. يتم تصحيح INS بواسطة بيانات Doppler lag ، والتي تقيس سرعة السيارة على الأرض أو بالنسبة إلى الماء.

يسمح استخدام بيانات سجل دوبلر على الارتفاع فوق سطح الأرض لـ AUV بالحفاظ على الأعماق المطلوبة لإجراء مسح SSS أو التصوير الفوتوغرافي. يستخدم مستقبل DGPS للحصول على موضع السطح. يوفر نظام الملاحة الصوتية المائية تحديد AUV مع منارة مرسل مستجيب مثبتة بالنسبة لهوائي الإرسال والاستقبال ، أو بالنسبة للمنارات المثبتة في الجزء السفلي والتي تنبعث منها إشارات في البيئة.

في السنوات المقبلة ، في رأينا ، ظهور طريقة تنقل جديدة تعتمد على استخدام تقنية الواقع المعزز.يمكن أن تكون الوسائل التي يتم بها تنفيذ هذه الطريقة فعالة جدًا في وضع AUV في الأماكن المغلقة ، مثل المناطق الداخلية للسفن الغارقة وخطوط الأنابيب والمسابح ، وكذلك في ظروف التضاريس الصعبة في القاع والشقوق والمضايق والمرافئ. يمكنك أن تقرأ عن هذه الطريقة في القسم 8. “الروبوتات البحرية + إضافة. واقع".

مقالة - سلعة "20.07.2013. تطوير الروبوتات البحرية في روسيا والخارج"يمكنك مناقشة في

مركبة روسية ذاتية القيادة تعمل تحت الماء "بوسيدون" لا مثيل لها في العالم

بدأ تاريخ إنشاء الأنظمة الروبوتية البحرية في عام 1898 في ماديسون سكوير غاردن ، عندما عرض المخترع الصربي الشهير نيكولا تيسلا غواصة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو في المعرض. يعتقد البعض أن فكرة إنشاء روبوتات الطيور المائية عادت إلى الظهور في اليابان في نهاية الحرب العالمية الثانية ، ولكن في الواقع كان استخدام "طوربيدات بشرية" غير منطقي وغير فعال.

بعد عام 1945 ، تم تطوير المركبات البحرية التي يتم التحكم فيها عن بعد في اتجاهين. الخامس المجال المدنيظهرت مغاطس أعماق البحار ، والتي تطورت فيما بعد إلى مجمعات بحثية روبوتية. وحاولت مكاتب التصميم العسكرية إنشاء مركبات سطحية وتحت الماء لأداء مجموعة كاملة من المهام القتالية. نتيجة لذلك ، تم إنشاء العديد من المركبات السطحية غير المأهولة (UAS) والمركبات غير المأهولة تحت الماء (UUVs) في الولايات المتحدة وروسيا.

في القوات البحرية الأمريكية ، بدأ استخدام المركبات البحرية غير المأهولة مباشرة بعد الحرب العالمية الثانية. في عام 1946 ، أثناء اختبارات القنابل الذرية على جزيرة بيكيني أتول ، قامت البحرية الأمريكية بجمع عينات المياه عن بعد باستخدام قوارب يتم التحكم فيها عن بُعد. في أواخر الستينيات ، تم تركيب معدات التحكم عن بعد لكسح الألغام في BNA.

في عام 1994 ، نشرت البحرية الأمريكية خطة UUV الرئيسية (الخطة الرئيسية UUV) ، والتي نصت على استخدام الأجهزة للأعمال المتعلقة بالألغام ، وجمع المعلومات والمهام الأوقيانوغرافية لصالح الأسطول. في عام 2004 تم نشره خطة جديدةعلى طائرات بدون طيار تحت الماء. ووصفت مهام الاستطلاع ، والألغام ، والحرب المضادة للغواصات ، وعلوم المحيطات ، والاتصالات والملاحة ، والدوريات ، وحماية القواعد البحرية.

اليوم ، تصنف البحرية الأمريكية الطائرات بدون طيار والطائرات بدون طيار من حيث الحجم والتطبيق. يتيح لنا ذلك تقسيم جميع المركبات البحرية الروبوتية إلى أربع فئات (لتسهيل المقارنة ، سنطبق هذا التدرج على الروبوتات البحرية لدينا أيضًا).

اكس كلاس.الأجهزة صغيرة (حتى 3 أمتار) بدون طيار أو UUV ، والتي يجب أن تدعم تصرفات مجموعات قوات العمليات الخاصة (SSO). يمكنهم إجراء الاستطلاع ودعم أعمال مجموعة الضربات البحرية (KUG).

هاربور كلاس.تم تطوير BNA على أساس قارب قياسي بطول 7 أمتار مع إطار صلب ومصمم لأداء مهام ضمان الأمن البحري وإجراء الاستطلاع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تجهيز الجهاز بأسلحة نارية مختلفة على شكل وحدات قتالية. تتجاوز سرعة ABVs ، كقاعدة عامة ، 35 عقدة ، واستقلالية العمل حوالي 12 ساعة.

فئة الغطس.وهي عبارة عن BPA بطول سبعة أمتار مصممة للإجراءات المضادة للألغام والعمليات المضادة للغواصات ، فضلاً عن دعم إجراءات MTR التابعة للبحرية. تصل سرعة تحت الماء إلى 15 عقدة ، والحكم الذاتي - ما يصل إلى 24 ساعة.

فئة الأسطول. 1غواصة طولها ١ متر بجسم صلب. مصممة للأعمال المتعلقة بالألغام والدفاع ضد الغواصات وكذلك المشاركة في العمليات البحرية. تتراوح سرعة السيارة من 32 إلى 35 عقدة ، والاستقلالية تصل إلى 48 ساعة.

الآن دعونا نلقي نظرة على الطائرات بدون طيار والطائرات بدون طيار ، التي تعمل في خدمة البحرية الأمريكية أو يتم تطويرها لصالحهم.

CUSV (سفينة سطحية مشتركة غير مأهولة).تم تطوير القارب غير المأهول ، الذي ينتمي إلى فليت كلاس ، بواسطة Textron. وستشمل مهامه القيام بدوريات واستطلاع وعمليات إضراب. يشبه CUSV قارب طوربيد تقليدي: يبلغ طوله 11 مترًا وعرضه 3.08 مترًا وبسرعة قصوى تبلغ 28 عقدة. يمكن التحكم فيها إما عن طريق المشغل على مسافة تصل إلى 20 كم ، أو عبر الأقمار الصناعية على مسافة تصل إلى 1.920 كم. تصل استقلالية CUSV إلى 72 ساعة ، في الوضع الاقتصادي - حتى أسبوع واحد.

ACTUV (سفينة غير مأهولة للحرب المضادة للغواصات).وحدة APU التي يبلغ وزنها 140 طنًا من فليت كلاس هي مركبة ذاتية القيادة. الوجهة - صياد الغواصة. قادرة على التسريع حتى 27 عقدة ، نطاق الانطلاق - حتى 6000 كم ، الحكم الذاتي - حتى 80 يومًا. على متنها ، لديها فقط السونار للكشف عن الغواصات ووسائل الاتصال مع المشغل لنقل إحداثيات الغواصة التي تم العثور عليها.

الحارس. BPA (فئة X)، التي طورتها Nekton Research للمشاركة في بعثات استكشافية ومهام للكشف عن الألغام تحت الماء ومهام الاستطلاع والدوريات. تم تصميم رينجر للمهام القصيرة ، بطول إجمالي يبلغ 0.86 مترًا ، ويزن أقل بقليل من 20 كجم ويتحرك بسرعة حوالي 15 عقدة.

ريموس (وحدات المراقبة البيئية عن بعد).روبوت الغواصة الوحيد في العالم (X-Class) الذي شارك في الأعمال العدائية خلال حرب العراق عام 2003. تم تطوير BPA على أساس جهاز البحث المدني Remus-100 التابع لشركة Hydroid ، وهي شركة تابعة لشركة Kongsberg Maritime. يحل مهام إجراء استطلاع الألغام وأعمال التفتيش تحت الماء في ظروف البحر الضحلة. تم تجهيز REMUS بسونار مسح جانبي بدقة أعلى (5 × 5 سم على مسافة 50 مترًا) ، وسجل دوبلر ، وجهاز استقبال GPS ، بالإضافة إلى مستشعرات درجة الحرارة والتوصيل الكهربائي. وزن BPA - 30.8 كجم ، الطول - 1.3 متر ، عمق العمل - 150 مترًا ، الحكم الذاتي - ما يصل إلى 22 ساعة ، السرعة تحت الماء - 4 عقدة.

LDUUV (مركبة تحت الماء بدون طيار للإزاحة الكبيرة).طائرة بدون طيار قتالية كبيرة الحجم (فئة Snorkeler). وفقًا لمفهوم قيادة البحرية الأمريكية ، يجب أن يبلغ طول الطائرة بدون طيار حوالي 6 أمتار ، وسرعة تحت الماء تصل إلى 6 عقد على عمق عمل يصل إلى 250 مترًا ، ويجب أن تكون قدرة التحمل على الملاحة 70 يومًا على الأقل. يجب أن تقوم المركبة UUV بمهام قتالية وخاصة في مناطق البحر (المحيط) النائية. التسلح LDUUV - أربعة طوربيدات 324 ملم وأجهزة استشعار مائي صوتي (حتى 16). يجب استخدام BPA للهجوم من النقاط الساحلية ، والسفن السطحية ، ومن قاذفة صومعة (صومعة) من الغواصات النووية متعددة الأغراض من نوع فرجينيا وأوهايو. تم تحديد متطلبات وزن وحجم LDUV إلى حد كبير من خلال أبعاد صومعة هذه القوارب (القطر - 2.2 م ، الارتفاع - 7 م).

الروبوتات البحرية لروسيا

تعمل وزارة الدفاع الروسية على توسيع نطاق استخدام UUVs و UUVs للاستطلاع البحري ، ومكافحة السفن و UUV ، والأعمال المتعلقة بالألغام ، والإطلاق المنسق لمجموعات UUV ضد أهداف العدو الحرجة ، واكتشاف وتدمير البنية التحتية ، مثل كابلات الطاقة.

تعتبر البحرية الروسية ، مثل البحرية الأمريكية ، دمج الطائرات بدون طيار في الغواصات النووية وغير النووية من الجيل الخامس كأولوية. اليوم ، بالنسبة للبحرية الروسية ، يتم تطوير الروبوتات البحرية لأغراض مختلفة ، وفي أجزاء من الأسطول.

"باحث"... قارب آلي متعدد الوظائف بدون طيار (فليت كلاس - حسب التصنيف الأمريكي). تم تطويره بواسطة NPP AME (سانت بطرسبرغ) ، الاختبارات جارية الآن. يجب الكشف عن الأجسام الموجودة على سطح الغواصة "Iskatel" وتعقبها على مسافة 5 كيلومترات باستخدام نظام مراقبة إلكتروني ضوئي ، وتحت الماء - باستخدام معدات السونار. كتلة حمولة القارب تصل إلى 500 كجم ، والمدى يصل إلى 30 كم.

"ماييفكا"... مدمرة مكتشف الألغام ذاتية الدفع والتحكم عن بعد (STIUM) (فئة Snorkeler). المطور - JSC "مؤسسة الإنتاج العلمي الحكومية" المنطقة. الغرض من UUV هذا هو البحث عن مناجم المرساة والأسفل والسفلي والكشف عنها عن طريق سونار عرض القطاع المدمج. على أساس BPA ، يجري تطوير مادة BPA الجديدة المضادة للألغام "Alexandrite-ISPUM".

"بيان القيثاري"... إن BPA (فئة Snorkeler) ، التي تم إنشاؤها في CDB MT Rubin ، في تعديلات مختلفة ، تعمل منذ فترة طويلة مع البحرية الروسية. يتم استخدامه لأغراض البحث والاستطلاع والمسوحات وخرائط قاع البحر والبحث عن الأجسام الغارقة. "Harpsichord" يشبه طوربيد يبلغ طوله حوالي 6 أمتار ويزن 2.5 طن ، ويبلغ عمق الغمر 6 كيلومترات. تسمح بطاريات BPA القابلة لإعادة الشحن بالسفر لمسافة تصل إلى 300 كيلومتر. يوجد تعديل يسمى "Harpsichord-2R-PM" ، تم إنشاؤه خصيصًا للتحكم في منطقة المياه في المحيط المتجمد الشمالي.

"جونو"... نموذج آخر من JSC CDB MT Rubin. روبوت بدون طيار (فئة X) بطول 2.9 متر ، بعمق غمر يصل إلى 1 كم ومدى مستقل يبلغ 60 كم. تم الإطلاق من السفينة "جونو" بغرض الاستطلاع التكتيكي في المنطقة البحرية الأقرب إلى "اللوحة الأم".

"تميمة"... تم تطوير BPA (X-Class) بواسطة JSC CDB MT Rubin. يبلغ طول الروبوت 1.6 م وتتضمن قائمة المهام إجراء عمليات البحث والبحث عن حالة البيئة تحت الماء (درجة الحرارة والضغط وسرعة انتشار الصوت). يبلغ أقصى عمق للغطس حوالي 50 مترًا ، وأقصى سرعة تحت الماء 5.4 كم / ساعة ، ومدى منطقة العمل يصل إلى 15 كم.

"Obzor-600"... تبنت قوات الإنقاذ التابعة لأسطول البحر الأسود الروسي BPA (X-Class) التي أنشأتها شركة Tethys-PRO في عام 2011. المهمة الرئيسية للروبوت هي استطلاع قاع البحر وأي أجسام تحت الماء. Obzor-600 قادر على العمل على عمق 600 متر وسرعة تصل إلى 3.5 عقدة. إنه مزود بمعالجات يمكنها رفع حمولة تصل إلى 20 كجم ، بالإضافة إلى السونار الذي يمكنه اكتشاف الأجسام تحت الماء على مسافة تصل إلى 100 متر.

BPA خارج فئتها، التي ليس لها نظائر في العالم ، تتطلب المزيد وصف مفصل... حتى وقت قريب ، كان المشروع يسمى "Status-6". Poseidon هي UUV مستقلة تمامًا ، في الواقع ، غواصة نووية سريعة ، في أعماق البحار ، متخفية صغيرة الحجم.

يتم توفير مصدر الطاقة للأنظمة الموجودة على متن الطائرة ومراوح دفع الماء من خلال مفاعل نووي مزود بمبرد معدني سائل (LMC) بسعة حوالي 8 ميجاوات. تم تركيب مفاعلات ذات نوى معدنية سائلة في الغواصة K-27 (مشروع 645 ZhMT) وغواصات المشروع 705 / 705K "Lira" ، والتي يمكن أن تصل سرعتها تحت الماء إلى 41 عقدة (76 كم / ساعة). لذلك ، يعتقد العديد من الخبراء أن سرعة Poseidon المغمورة تقع في نطاق 55 إلى 100 عقدة. في الوقت نفسه ، يمكن للروبوت ، الذي يغير السرعة في نطاق واسع ، الانتقال إلى مسافة 10000 كيلومتر على أعماق تصل إلى كيلومتر واحد. يستثني هذا اكتشافه بواسطة نظام SOSSUS الصوتي المائي المضاد للغواصات المنتشر في المحيطات ، والذي يتحكم في المناهج المؤدية إلى الساحل الأمريكي.

حسب الخبراء أنه لا يمكن اكتشاف بوسيدون بسرعة إبحار تبلغ 55 كم / ساعة على مسافة لا تزيد عن 3 كم. لكن الاكتشاف ليس سوى نصف المعركة ، ولن يتمكن طوربيد واحد واعد من القوات البحرية لدول الناتو من اللحاق ببوسيدون تحت الماء. أعمق وأسرع طوربيد أوروبي ، MU90 Hard Kill ، الذي تم إطلاقه بسرعة 90 كم / ساعة ، سيكون قادرًا فقط على ملاحقته لمسافة 10 كيلومترات.

وهذه مجرد "زهور" ، و "التوت" هو رأس حربي نووي من فئة ميغا طن يمكن أن يحمله بوسيدون. يمكن لمثل هذا الرأس الحربي تدمير تشكيل حاملة طائرات (AUS) ، يتألف من ثلاث حاملات طائرات هجومية ، وثلاثين سفينة مرافقة وخمس غواصات نووية. وإذا وصلت إلى المنطقة المائية لقاعدة بحرية كبيرة ، فإن مأساة بيرل هاربور في ديسمبر 1941 ستنخفض إلى مستوى رعب طفولي طفيف ...

يتم طرح السؤال اليوم ، كم عدد Poseidons التي يمكن أن توجد على الغواصات النووية للمشروع 667BDR “Kalmar” و 667BDRM “Dolphin” ، والتي تم تصنيفها في الكتب المرجعية كحاملات للغواصات الصغيرة؟ الجواب يكفي أن حاملات طائرات العدو المحتمل لا تغادر قواعد وجهتها.

يقوم اللاعبان الجيوبوليتيكيان الرئيسيان - الولايات المتحدة وروسيا - بتطوير وإنتاج المزيد والمزيد من الطائرات بدون طيار والطائرات بدون طيار. على المدى الطويل ، قد يؤدي هذا إلى تغيير في عقائد الدفاع البحري وتكتيكات العمليات البحرية. بينما تعتمد الروبوتات البحرية على الناقلات ، لا ينبغي توقع تغييرات جذرية ، لكن حقيقة أنها قد أدخلت بالفعل تغييرات على توازن القوات البحرية أصبحت حقيقة لا جدال فيها.

أليكسي ليونكوف ، الخبير العسكري لمجلة "أرسنال للوطن"