U modernoj robotici roboti se definiraju kao klasa tehnički sustavi, koji svojim djelovanjem reproduciraju motoričke i intelektualne funkcije osobe.

Robot se razlikuje od konvencionalnog automatskog sustava po svojoj višenamjenskoj namjeni, velikoj svestranosti i mogućnosti rekonfiguracije za obavljanje različitih funkcija.

Roboti se klasificiraju:

Po područjima primjene - industrijski, vojni, istraživački;

Po okruženju primjene (radnja) - zemlja, podzemna, površinska, podvodna, zračna, svemirska;

Prema stupnju pokretljivosti - stacionarni, pokretni, mješoviti; - po vrsti upravljačkog sustava - softverski, adaptivni, inteligentni.

Raznolikost uređaja koji pripadaju klasi industrijskih robota i dizajniranih za automatizaciju ručnog, teškog, štetnog, opasnog ili monotonog rada može se klasificirati prema:

ugovoreni sastanak;

stupanj svestranosti;

kinematski, geometrijski, energetski parametri;

metode upravljanja (stupanj ljudskog sudjelovanja u programiranju rada robota).

Prema svojoj namjeni, dosad poznati roboti mogu se općenito podijeliti u sljedeće tri skupine: za znanstvene svrhe, za vojne svrhe, za uporabu u proizvodnji, u uslužnom sektoru.

Čovjeku se sve češće postavljaju zahtjevi čije je ispunjenje ograničeno njegovim biološkim mogućnostima (u svemiru, povećanom zračenju, velikim dubinama, kemijski aktivnim medijima itd.).

Prilikom ispitivanja planeta i drugih kozmičkih tijela vozila moraju biti opremljeni manipulatorima za komunikaciju posade s vanjskim svijetom. Ako aparat nije naseljen, onda manipulatori moraju imati daljinsko upravljanje sa Zemlje. U takvim automatskim uređajima "ruke" snimatelja su najvažnije sredstvo aktivne interakcije s okolinom.

Snimatelji i roboti nisu našli ništa manje široku primjenu u raznim radovima na velikim dubinama mora i oceana. Prije nego što je čovjek potonuo na dubinu od poseban aparat i bio pomalo pasivan promatrač, sada nedavno izgrađena podvodna vozila opremljena su "rukama", kojima upravlja osoba unutar dubokomorskog vozila.

Televizijski operateri i roboti služe za polaganje kablova na dubinu, traženje i podizanje potonulih brodova i tereta, za razna istraživanja nepristupačnih morskih dubina.

Autonomno podvodno vozilo bez posade - AUV (autonomno podvodno vozilo - AUV) podvodni robot koji pomalo podsjeća na torpedo ili podmornicu, koji se kreće pod vodom kako bi prikupio informacije o topografiji dna, o strukturi gornjeg sloja sedimenata, o prisutnost predmeta i prepreka na dnu... Uređaj se napaja pomoću punjivih baterija ili drugih vrsta baterija. Neki tipovi AUV-a su sposobni zaroniti do dubine od 6000 m. AUV-i se koriste za terenska istraživanja, za praćenje podvodnih objekata, kao što su cjevovodi, traženje i čišćenje podvodnih mina.

Daljinsko upravljano podvodno vozilo (ROV) je podvodno vozilo, koje se često naziva robotom, kojim upravlja operater ili grupa operatera (pilot, navigator, itd.) s broda. Uređaj je s brodom povezan složenim kabelom, preko kojeg se na uređaj šalju upravljački signali i napajanje, a očitanja senzora i video signali se prenose natrag. TNLA se koriste za inspekcijske poslove, za operacije spašavanja, za oštrenje i vađenje velikih predmeta sa dna, za radove na potpori naftnih i plinskih objekata (podrška bušenja, pregled plinovoda, pregled konstrukcija na kvarove, izvođenje operacija s ventilima i ventilima ), za operacije razminiranja, za znanstvene primjene, za potporu ronilačkim operacijama, za održavanje ribnjaka, za arheološka istraživanja, za pregled gradskih komunikacija, za pregled brodova za krijumčarenu robu pričvršćenu s vanjske strane ploče, itd. Raspon zadaci koje treba rješavati neprestano se proširuju i parkovi uređaji brzo rastu. Rad aparata je puno jeftiniji od skupog ronilačkog rada, unatoč činjenici da je početna investicija prilično velika, iako rad aparata ne može zamijeniti cijeli spektar ronilačkih radova.

Osim navedenih područja primjene u opasnim uvjetima, teleoperateri i roboti se koriste u popravku i zamjeni nuklearnih motora, pri radu u kontaminiranim područjima, u rudnicima.

U tijeku je rad na izradi posebnog robota za eksploataciju ugljena. Kako je zamislio Korea Coal Corp, robot ne samo da će kopati ugljen, već ga i skupljati, a zatim ga postavljati na pokretnu traku, koja će ugljen dostaviti na vrh. Rad će nadzirati mehaničari na površini.

Moderni robotski vatrogasci imaju sljedeće sposobnosti:

Izviđanje i nadzor područja u zoni nužde;

Gašenje požara u uvjetima suvremenih nesreća uzrokovanih ljudskim djelovanjem, popraćeno povećana razina zračenje, prisutnost otrovnih i moćnih tvari u radnom području, fragmentacija i eksplozivna oštećenja; korištenjem vodenih pjenastih sredstava za gašenje požara;

Izvođenje akcija spašavanja na mjestu požara i izvanrednog stanja;

Demontaža krhotina za pristup zoni izgaranja i eliminacija hitnim slučajevima;

Uz odgovarajuću preopremu moguće je gašenje požara prahom i ukapljenim plinovima.

Primjerice, roboti "Yel-4", "Yel-10" i "Luf-60", dizajnirani za gašenje požara izazvanih čovjekom bez ljudske intervencije, sudjelovali su 2010. u gašenju šumskog požara oko nuklearnog centra u Sarovu.

Mnoge vrste proizvodnje zahtijevaju korištenje robota. Njihovo korištenje oslobađa radnika od rada u iscrpljujućim i teškim uvjetima. U kovačnici se može postaviti robot za pomicanje i postavljanje teških vrućih obradaka na čekić. Roboti mogu slikati proizvode, oslobađajući ljude da budu u sobi za bojenje sprejom. Najopasnije i najopasnije su operacije s radioaktivnim tvarima i atomskom opremom. Ovakve radove već duže vrijeme izvode "ruke" snimatelja.

Za rad s nuklearnim reaktorima i radioaktivnim instalacijama razvijeni su mobilni teleoperateri u kojima je zatvorena kabina opremljena zaštitnim zidovima za rad u radioaktivnom okruženju.

Mnogo je primjera korištenja robota i snimatelja na opasnim i teškim poslovima. Racionalno je koristiti robote za ponavljajuće operacije, na primjer, postavljanje praznina i dijelova na stroj. Robot može podizati i pomicati krhko staklo i male dijelove.

Također treba napomenuti da je još jedan smjer u tehnologiji stvaranje posebnih pojačivača ljudskih fizičkih sposobnosti - takozvanog egzoskeleta (od grčkog. Vanjski skelet) - uređaja dizajniranog za povećanje mišićne snage osobe zbog vanjski okvir. Egzoskelet oponaša ljudsku biomehaniku kako bi proporcionalno povećao napor kretanja. Prema otvorenim medijskim izvješćima, uzorci iz stvarnog života trenutno se stvaraju u Japanu i Sjedinjenim Državama. Egzoskelet se može integrirati u svemirsko odijelo.

Prvi egzoskelet zajednički su razvili General Electric i vojska Sjedinjenih Država 60-ih godina, a nazvan je Hardiman. Mogao je podići 110 kg uz primijenjenu silu pri podizanju 4,5 kg. Međutim, bio je nepraktičan zbog svoje značajne težine od 680 kg. Projekt nije bio uspješan. Svaki pokušaj korištenja potpunog egzoskeleta rezultirao je intenzivnim nekontroliranim kretanjem, što je rezultiralo time da nikada nije bio testiran s ljudskom unutrašnjošću. Daljnja istraživanja usmjerena su na jednu ruku. Iako je morala podići 340 kg, njena težina bila je tri četvrtine tone, što je dvostruko više od nosivosti. Bez da sve komponente zajedno rade praktična upotreba projekt Hardiman bio je ograničen.

Prema stupnju svestranosti, svi roboti se mogu podijeliti u tri skupine:

Posebne, na primjer, manipulator za prevrtanje i ugradnju slikovnih cijevi u vakuum ili manipulator za stavljanje praznina u poseban žig. Ti uređaji u pravilu imaju jedan do tri stupnja slobode i rade prema strogo utvrđenom programu, izvodeći jednostavnu operaciju;

Specijalizirani, čiji je opseg ograničen određenim uvjetima i prostorom. Na primjer, roboti s podesivom duljinom ruke i nekoliko stupnjeva slobode u prostoru za obavljanje samo "vrućih" radova - lijevanja ili toplinske obrade;

Univerzalni uređaji koji se kreću u prostoru, na primjer, roboti s velikim brojem stupnjeva slobode i podesivom duljinom funkcionalnih udova, sposobni za obavljanje široke palete operacija sa širokim rasponom dijelova. Svestrani industrijski robot opće namjene može se prebaciti i brzo reprogramirati za obavljanje bilo kojeg ciklusa unutar tehničkih mogućnosti ciklusa.

U smislu kinematičkih, geometrijskih i energetskih parametara, uređaji se dijele na sljedeći način.

Prema kinematičkim parametrima roboti se mogu klasificirati ovisno o broju stupnjeva slobode, moguće opcije radnje i kretnje funkcionalnih organa, kao i brzina njihova kretanja.

Prema geometrijskim parametrima kao klasifikacijskom obilježju, roboti se dijele ovisno o veličini funkcionalnih organa i rasponima njihovih linearnih i kutnih kretanja.

Prema energetskim parametrima roboti su podijeljeni u skupine prema nosivosti i razvijenoj snazi.

Prema metodama upravljanja industrijski roboti prvih generacija mogu se podijeliti na robote:

Upravlja se iz numeričkih sustava programsko upravljanje;

s cikličkim sustavima upravljanja;

Autonomni, računalno kontrolirani (upravljački strojevi sposobni prikupljati i analizirati informacije u procesu djelovanja, reagirati na te informacije, u skladu s tim mijenjati program).

Razvijeni televizijski sustavi daljinski upravljač pruža stereoskopsku sliku pokrivenog područja. Koriste se u medicini (da Vinci robot) i sustavima teleprisutnosti.

U CNC sustavima robota snimljeni program se ponavlja više puta.

Promjena prirode pokreta robota može se postići samo kao rezultat unosa novi program... Programiranje rada takvih robota nije teško i najjednostavniji je tip njihovog "treninga". U tom slučaju osoba provodi samo periodičnu kontrolu nad radom robota i promjenom programa.

Računalno upravljani roboti imaju sustav upravljanja sposoban prikupiti potrebne informacije u procesu obavljanja posla, obraditi ih uz pomoć elektroničkog "mozga" i izvršiti potrebne izmjene u prethodno unesenom programu.

S.A. Polovko, P.K. Shubin i V.I. Yudin Sankt Peterburg, Rusija

konceptualna pitanja robotizacije pomorske tehnologije

S.A. Polovko, P.K. Šubin, V.I. Yudin

Sankt Peterburg, Rusija

konceptualna pitanja robotizacija pomorsko inženjerstvo

Razmatraju se znanstveno utemeljeni koncepti hitne potrebe robotizacije svih poslova vezanih uz pomorsku tehnologiju, osmišljeni za izvođenje osobe iz zone visokog rizika, povećanje funkcionalnosti, učinkovitosti i produktivnosti pomorske tehnologije, kao i rješavanje strateškog sukoba. između kompliciranja i intenziviranja procesa kontrole i održavanja opreme i ograničenih mogućnosti.osoba.

MORSKA OPREMA. ROBOTI. ROBOTSKI KOMPLEKSI. ROBOTIZACIJA. VLADIN PROGRAM.

U članku se opisuje koncept robotike temeljene na dokazima hitne potrebe svih poslova vezanih uz pomorsku tehnologiju, osmišljenih da dovedu ljude iz područja visokog rizika, da poboljšaju funkcionalnost, fleksibilnost i performanse pomorskih aplikacija te omogući strateški sukob između složenosti i intenziviranja upravljanja. i održavanje opreme i osoba s invaliditetom.

POMORSKO INŽENJERSTVO. ROBOT. ROBOTSKI SUSTAVI. ROBOTIZACIJA. DRŽAVNI PROGRAM.

Kao temeljna, konceptualna pitanja znanstveno utemeljene robotizacije pomorske tehnologije (MT), preporučljivo je razmotriti, prije svega, pitanja koja izravno proizlaze iz razloga potrebe za robotizacijom. Odnosno, razlozi zbog kojih MT objekti postaju objekti za implementaciju robota, robotskih kompleksa (RTC) i sustava. Ovdje i u nastavku RTK se shvaća kao ukupnost robota i njegove upravljačke ploče, a robotski sustav je ukupnost RTK-a i objekta njegovog nositelja.

Roboti se, o čemu svjedoči iskustvo njihova stvaranja i korištenja, uvode prvenstveno tamo gdje su ljudski rad i život otežani, nemogući ili predstavljaju prijetnju životu i zdravlju. Na primjer, to se događa u područjima radioaktivne ili kemijske kontaminacije, u borbenim uvjetima, tijekom podvodnog ili svemirskog istraživanja, rada itd.

Što se tiče pomorskih djelatnosti, to su prvenstveno:

istraživanje dubokog mora;

ronjenje na velikim dubinama; podvodni tehnički radovi; akcije spašavanja; operacije potrage i spašavanja u nepovoljnim hidrometeorološkim uvjetima (HMD);

vađenje sirovina i minerala na polici.

S obzirom na vojnu oblast: protuminska i protudiverzantska obrana;

izviđanje, pretraživanje i praćenje; sudjelovanje u neprijateljstvima i njihova potpora.

Dakle, praktički cijeli niz objekata: od podvodnog MT-a (oprema za ronjenje, podvodna vozila s posadom - OPA, podmornice - PLPL, oprema za razvoj zone police svjetskog oceana), površinskih (brodovi, brodovi, čamci) do zraka MT (zrakoplovi - LA) su objekti robotizacije, odnosno objekti koje na njih implementiraju roboti, RTK-ovi i sustavi.

Štoviše, s različitim stupnjem rizika za život osobe, ne samo raditi vani

objekt MT, u moru, na dubini (ronjenja), ali i rad izravno na pučinskom objektu. Očito, slijed robotizacije trebao bi biti izravno povezan s veličinom rizika za život osoblja (članova posade). Kvantitativno, veličina rizika može se mjeriti statističkom ili predviđenom (izračunatom) vjerojatnošću ljudske smrti ovisno o vrsti aktivnosti po godini [godina-1], kako je prikazano na temelju statističkih podataka i podataka iz literature.

Razmotrimo tri razine rizika prikazane na slici, ovisno o vrsti djelatnosti i izvoru rizika prema podacima. Što je veća vrijednost rizika, to je ova vrsta ljudske aktivnosti (i odgovarajuća vrsta tehnologije) bliža početku reda za robotizaciju. To se odnosi na primarno stvaranje robotskih zona izvan i unutar MT objekata, zona funkcioniranja robota, kako bi se osoba uklonila iz zone visokog rizika.

Neka je p. serijski broj u redu za robotizaciju zadanog (i-tog) MT objekta, odnosno, vjerojatnost smrti članova posade i-tog MT objekta godišnje. Zatim, za procjenu slijeda robotizacije, možemo dobiti:

n1 = 1 + |(r); / (1L (1)

gdje je | (m.) funkcija koraka vrijednosti rizika:

(t.) = 0, za r> GNUR = 10-3 godina-1;

| (t) = 1 za tNur> y.> GPDU = 10-4 godina-1;

(t) = 2 za tpu> r,> gppy = 10-6 godina-1;

(T) = 3, G1< гппу.

Procjenjujući potrebni stupanj robotizacije i-tog objekta MT $ 1"), potrebno je usredotočiti se prvenstveno na stupanj smanjenja broja osoblja u području aktivnosti s povećanim rizikom, za koji se pretpostavlja da je proporcionalno stupnju viška m nad GPDU u sljedećem obliku:

5. "= 1 - TPDU t (2)

Procjena udjela osoblja od ukupnog početnog broja njegovog (F) na i-tom objektu pomorske opreme, preostalog nakon implementacije RTC-a, bit će sljedeća:

br. b = [(1 - otrov]. (3)

Stupanj robotizacije, odnosno stupanj implementacije RTK-a u svrhu zamjene osoblja i-tog MT objekta,

može se procijeniti kao postotak u sljedećem obliku:

5 . = (F - br. b) F-1 - 100%.

Iz (2) očito proizlazi da za m> rHyp> 5m> 90,0%. Odnosno, iz ovog objekta (s ovog područja) treba ukloniti gotovo sve osoblje i zamijeniti ga RTK.

Princip zamjene ljudskog rada robotskim u zonama visokog rizika nedvojbeno je dominantan, što potvrđuje i aktivno uvođenje podvodnih robota – nenaseljenih podvodnih vozila (UUV). Međutim, njime se ne iscrpljuju sve potrebe za implementacijom RTK-a u pomorstvu.

Sljedeći po važnosti su principi proširenja funkcionalnosti pomorske tehnologije, povećanje učinkovitosti i produktivnosti rada kroz uvođenje brodskih robota (MR), RTK i sustava. Dakle, pri zamjeni teških ronilačkih radova, na primjer, u slučaju pregleda, pregleda ili popravka objekata pod vodom (na tlu) podvodnim robotom, funkcionalnost se širi, povećava učinkovitost i produktivnost rada. Korištenje autonomnih bespilotnih podvodnih vozila (AUV) kao podmorskih satelita značajno proširuje borbene sposobnosti i povećava borbenu stabilnost podmornice. O obećanju robotskog MT-a svjedoči i aktivan razvoj i korištenje bespilotnih čamaca (BC) i brodova (BS), kao i bespilotnih zrakoplova (UAV) u inozemstvu. Doista, čak i pod jednakim ostalim uvjetima, rizik od gubitka posade MT postrojenja je isključen kada se radi u složenim GMU-ovima. Općenito, možemo govoriti o relativno visokoj učinkovitosti (korisnosti) pomorskih robota (NPA, BC, BS, UAV) uz relativno nisku cijenu.

Sljedeće konceptualno pitanje u problemu znanstveno utemeljene robotizacije MT objekata je klasifikacija pomorske robotike, koja ne samo da bilježi trenutno stanje i iskustva u razvoju i korištenju robota, već omogućuje i predviđanje glavnih trendova. i obećavajući smjerovi daljnji razvoj u rješavanju problema vanjske robotizacije.

Najprimjereniji pristup klasifikaciji pomorske podvodne robotike

predstavljen u. Pod brodskom robotikom podrazumijevamo same robote, robotske komplekse i sustave. Raznolikost ABO-a stvorenih u svijetu otežava njihovu rigoroznu klasifikaciju. Najčešće se kao klasifikacijski znakovi pomorskih RTK (NLA) koriste masa, dimenzije, autonomija, način kretanja, dostupnost uzgona, radna dubina, shema postavljanja, namjena, funkcionalne i dizajnerske značajke, cijena i neki drugi.

Razvrstavanje prema težini i karakteristikama veličine:

mikroPA (PMA), težina (suho)< 20 кг, дальность плавания менее 1-2 морских миль, оперативная (рабочая) глубина до 150 м;

mini-PA, težina 20-100 kg, domet krstarenja od 0,5 do 4000 nautičkih milja, operativna dubina do 2000 m;

mali NPA, težina 100-500 kg. Trenutno PA ove klase čine 15-20% i naširoko se koriste u rješavanju različite zadatke na dubinama do 1500 m;

srednji regulatorni pravni akti, težine veće od 500 kg, ali manje od 2000 kg;

veliki NPA, težina> 2000 kg. Razvrstavanje prema značajkama oblika potporne konstrukcije:

klasični oblik (cilindrični, konusni i sferni);

bionički (plutajuće i puzeće vrste);

Podvodno (ronjenje)

rad _2 - ^ 10

Služba u PLPL mornarici -

Razvoj police

Cestovni prijevoz

Ribarstvo

Mornarica

Prirodne katastrofe -

INDIVIDUALNI RIZIK OD SMRT (g godišnje)

PODRUČJE NEPRIHVATLJIVOG RIZIKA

PODRUČJE PREKOMERNOG RIZIKA

PODRUČJE PRIHVATLJIVOG RIZIKA

Razine rizika od ljudske smrti (vjerojatnost - g godišnje) ovisno o vrsti djelatnosti i izvoru rizika,

kao i prihvaćena klasifikacija razina rizika: PPU - izrazito zanemariva razina rizika; PDU je najveća dopuštena razina rizika;

NUR je neprihvatljiva razina rizika

oblik jedrilice (zrakoplova);

sa solarnim panelom na vrhu kućišta (ravni oblici);

puzeći UAV-ovi na gusjeničnoj bazi.

Klasifikacija pomorskih RTK (NLA) prema stupnju autonomije. AUV mora zadovoljiti tri glavna uvjeta autonomije: mehanički, energetski i informacijski.

Mehanička autonomija podrazumijeva nepostojanje bilo kakve mehaničke veze u obliku kabela, kabela ili crijeva koji povezuje PA s brodom za prijevoz ili s donjom stanicom ili obalnom bazom.

Energetska autonomija pretpostavlja postojanje izvora energije na PA-u u obliku, na primjer, akumulatora, gorivnih ćelija, nuklearnog reaktora, motora s unutarnjim izgaranjem sa zatvorenim radnim ciklusom itd.

Informacijska autonomija UUV-a pretpostavlja izostanak razmjene informacija između aparata i broda-nosača, odnosno donje stanice ili obalne baze. Istovremeno, UAV mora imati i autonomni inercijski navigacijski sustav.

Klasifikacija pomorskih RTK (NLA) prema informacijskom principu za odgovarajuću generaciju NLA.

Offshore autonomni RTK VN (AUV) prve generacije rade prema unaprijed određenom krutom nepromjenjivom programu.

Daljinski upravljani (DU) NLO-i prve generacije kontroliraju se u otvorenoj petlji. U ovim najjednostavnijim uređajima kontrolne se naredbe šalju izravno u kompleks motora bez upotrebe automatike Povratne informacije.

AUV druge generacije imaju razgranati senzorski sustav.

Druga generacija DUNPA pretpostavlja prisutnost automatskih povratnih informacija o koordinatama stanja kontrolnog objekta: visina iznad dna, dubina uranjanja, brzina, kutne koordinate itd. Ove uzastopne koordinate uspoređuju se u autopilotu s navedenim određuje operater.

AUV treće generacije imat će elemente umjetna inteligencija: sposobnost samostalnog donošenja jednostavnih odluka u okviru zajedničkog zadatka koji im je dodijeljen; elementi umjetnog vida

s mogućnošću automatskog prepoznavanja jednostavnih uzoraka; mogućnost osnovnog samostalnog učenja uz nadopunjavanje vlastite baze znanja.

DUNPA treće generacije kontrolira operater u interaktivnom načinu rada. Sustav nadzornog upravljanja već pretpostavlja određenu hijerarhiju, koja se sastoji od gornje razine, implementirane u računalo domaćina broda, i donje razine, implementirane na podvodnom modulu.

Ovisno o dubini uranjanja obično se razmatraju: plitkovodni PTPA s radnom dubinom uranjanja do 100 m, PTPA za rad na polici (300-600 m), uređaji srednje dubine (do 2000 m) i PTPA velikih i ekstremnih dubina (6000 m i više) ...

Ovisno o vrsti pogonskog sustava, moguće je razlikovati UVA s tradicionalnom grupom na propeler, MR s propulzijskim sustavom koji se temelji na bioničkim principima i AUV-jedrilice s pogonskim sustavom koji koristi promjenu trima i uzgona.

Suvremeni robotski sustavi koriste se u gotovo svim područjima podvodnog inženjerstva. Međutim, glavno područje njihove primjene bila je i ostala vojska. Pomorske snage vodećih industrijskih država već su uključile borbene nevojne zrakoplove i bespilotne letjelice, koji mogu postati vrlo učinkovita i skrivena komponenta sustava ratnih sredstava u oceanskim i pomorskim kazalištima vojnih operacija. Zbog relativno niske cijene, proizvodnja NLA može biti velika, a njihova primjena može biti velika.

Napori Sjedinjenih Država posebno su indikativni u smislu stvaranja nevojnih zrakoplova, bespilotnih letjelica i vojnih baznih stanica. Na primjer, AUV su pričvršćeni na svaku višenamjensku i raketnu podmornicu. Svakoj taktičkoj skupini površinskih brodova dodijeljena su dva takva AUV-a. Razmještaj AUV-a s podmornicama trebao bi se vršiti preko torpednih cijevi, raketnih lansera ili sa posebno opremljenih mjesta za njih izvan čvrstog trupa podmornice. Primjena nezračnih vozila i bespilotnih letjelica u borbi protiv minske opasnosti pokazala se iznimno obećavajućom. Njihova uporaba dovela je do stvaranja novog koncepta "lova na mine", uključujući otkrivanje, klasifikaciju, identifikaciju i neutralizaciju (uništenje) mina. Protiv mina

nye UUV, daljinski upravljani s broda, omogućuju izvođenje protuminskih akcija s većom učinkovitošću, kao i povećanje dubine područja protuminskog djelovanja i smanjenje vremena utrošenog na identifikaciju i uništavanje. U planovima Pentagona, glavni naglasak u budućim mrežnocentričnim ratovima je na masovnoj upotrebi borbenih robota, bespilotnih zrakoplov i podvodna vozila bez posade. Pentagon očekuje da će do 2020. robotizirati trećinu sve vojne imovine, stvarajući potpuno autonomne robotske formacije i druge formacije.

Razvoj domaćih brodskih robotskih sustava i kompleksa posebne namjene mora se odvijati u skladu s Pomorskom doktrinom Ruske Federacije za razdoblje do 2020. godine, uzimajući u obzir rezultate analize trendova u razvoju svjetske robotike, kao i u vezi s prijelazom ruskog gospodarstva na inovativni put razvoja.

To uzima u obzir rezultate provedbe savezne ciljni program"Svjetski ocean", stalna analiza stanja i trendova u razvoju pomorskih djelatnosti u Ruskoj Federaciji iu svijetu u cjelini, kao i sustavne studije o pitanjima vezanim uz pružanje nacionalna sigurnost Ruske Federacije u proučavanju, razvoju i korištenju Svjetskog oceana. Učinkovitost implementacije rezultata dobivenih u FTP-u određena je širokom primjenom tehnologija dvojne namjene i principima modularnog dizajna.

Cilj razvoja pomorske robotike je povećati učinkovitost korištenja specijalnih sustava i naoružanja Ratne mornarice, posebnih sustava odjela koji upravljaju morskim resursima, proširiti njihovu funkcionalnost, osigurati sigurnost posada zrakoplova, NC, podmornica, podvodna vozila i izvođenje posebnih, podvodno tehničkih i hitnih spasilačkih radova.

Ostvarenje cilja osigurava se implementacijom sljedećih razvojnih principa u smislu projektiranja, izrade i primjene pomorske robotike:

unifikacija i modularnost;

minijaturizacija i intelektualizacija;

kombinacija automatskog, automatiziranog

upravljanje kupaonicama i grupama;

informacijska podrška za upravljanje robotskim sustavima;

hibridizacija za integraciju heterogenih mehatroničkih modula kao dijela kompleksa i sustava;

distribuirana infrastruktura pratnje u kombinaciji sa sustavima za informacijsku potporu na brodu za pomorske operacije.

Glavni pravci razvoja brodske robotike trebali bi riješiti niz strateških problema kompliciranja i intenziviranja. vojne opreme povezana s interakcijom u sustavu "čovjek-tehnologija".

Unutarnji smjer usmjeren na robotizaciju energetski zasićenih stlačenih odjeljaka NK, PL i OPA. Uključuje robotsku opremu unutar odjeljka (uključujući mobilnu opremu za nadzor male veličine), komplekse i sustave za upozorenje na opasne (hitne) situacije i poduzimanje mjera za njihovo otklanjanje.

Vanjski smjer, u osiguravanju robotizacije ronilačkih i posebnih operacija na moru, uključujući praćenje stanja potencijalno opasnih objekata, kao i hitne operacije spašavanja. Uključuje UAV-ove, BPS, MRS, AUV, podvodna vozila bez posade (BOPA), pomorske robotske komplekse i sustave.

Glavni zadaci razvoja brodske robotike su funkcionalni, tehnološki, servisni i organizacijski.

Perspektivni funkcionalni zadaci pomorske robotike u okviru unutarbrodskih aktivnosti:

praćenje stanja mehanizama i sustava, parametara okoline unutar odjeljka;

obavljanje određenih opasnih i posebno opasnih poslova unutar i izvan odjeljaka i prostorija;

tehnološke i transportne operacije; osiguranje obavljanja funkcija posade tijekom bespilotnog rada SC, podmornice ili zrakoplova;

unaprijed upozorenje hitne situacije i poduzimanje mjera za njihovo otklanjanje.

Perspektivni funkcionalni zadaci pomorske robotike u okviru djelovanja na površini objekta, iznad vode, pod vodom i na dnu:

praćenje i održavanje NDT-ova, podmornica i OPA-a (uključujući prikupljanje i prijenos informacija o stanju OPA-a);

izvođenje tehnološke operacije i potpora istraživanju;

samostalno obavljanje izviđanja, motrenja i pojedinih borbenih djelovanja;

razminiranje, rad s potencijalno opasnim objektima;

rad u sklopu navigacijskih sustava i sustava hidrološkog i ekološkog monitoringa.

Glavni obećavajući tehnološki zadaci u području stvaranja pomorske robotike:

stvaranje hibridnih modularnih autonomnih MPC-a s operativnom modifikacijom vlastite strukture za različite funkcionalne namjene;

razvoj metoda grupnog upravljanja robotima i organizacija njihove interakcije;

stvaranje sustava daljinskog upravljanja s volumetrijskom vizualizacijom, uključujući u stvarnom vremenu;

Upravljanje MRS-om korištenjem informacijskih i mrežnih tehnologija, uključujući samodijagnostiku i samoobuku;

integraciju MRS-a u sustave više razine, uključujući dostavna vozila na područje njihove primjene i sveobuhvatnu podršku njihovom funkcioniranju;

organizacija sučelja čovjek-stroj koji osigurava automatsku, automatiziranu, nadzornu i grupnu kontrolu MR.

Glavni servisni zadaci u radu brodske robotike su:

razvoj zemaljske i zračne infrastrukture za potporu obučavanju i pratnju MRS-a;

razvoj situacijskih kompleksa i simulatora za imitaciju i modeliranje, posebne opreme i opreme za obuku, održavanje i podršku MRS-a;

osiguravanje održivosti i mogućnosti recikliranja struktura, instrumenata i sustava opreme.

U sklopu glavnih organizacijskih zadataka i aktivnosti za izradu i implementaciju brodske robotike preporučljivo je osigurati:

razvoj sveobuhvatnog ciljanog programa (CSP) za razvoj pomorske robotike (MT robotizacija);

stvaranje radnog tijela za utemeljenje i formiranje KCP robotizacije MT, uključujući planiranje događanja, formiranje liste natjecateljskih zadataka, ispitivanje, odabir predloženih projekata i mogućih rješenja;

provođenje mjera organizacijske, kadrovske i materijalne potpore ispitivanja i rada brodske robotike u floti.

Kao pokazatelje i kriterije učinkovitosti razvoja i implementacije pomorske robotike preporučljivo je uzeti u obzir sljedeće glavne:

1) stupanj zamjene osoblja objekta;

2) vojno-ekonomska učinkovitost (kriterij učinkovitosti - trošak);

3) stupanj svestranosti (mogućnost dvostruke uporabe);

4) stupanj standardizacije i unifikacije (konstruktivni i tehnološki kriterij);

5) stupanj usklađenosti s funkcionalnom namjenom (kriterij tehničke savršenosti, mogućnost daljnje modernizacije, modifikacije, poboljšanja i integracije u druge sustave).

Glavni uvjet za razvoj i implementaciju RTK-a, sustava i njihovih elemenata je uspješno rješavanje ekonomskih i organizacijskih problema, prije svega, zadataka razvoja i implementacije MT-a robotizacije KTsP-a i saveznih programa nabave RTK.

Jedan od najsloženijih i dugotrajnijih procesa u razvoju KPI-a je izrada popisa radova i dijagrama toka za njihovu provedbu (katalogizacija radova) za rješavanje problema u kojima je potrebno koristiti robota. tehnička sredstva... Svaka tipična operacija koju provode snage mornarice i drugih zainteresiranih odjela treba biti prikazana u obliku algoritma, odnosno skupa tipičnih radnji ili scenarija. Iz dobivenog skupa scenarija treba izdvojiti one koji zahtijevaju korištenje robotskih sredstava. Odabrane scenarije (pojedinačne operacije) potrebno je objediniti u jedinstveni, dopunjeni registar radova koji uključuju korištenje robotske opreme. Ovaj popis treba imati strogu hijerarhijsku strukturu, odražavajte

najveći stupanj važnosti (prioriteta) ovih radova, podatke o učestalosti ili ponavljanju njihove provedbe, procjene troškova za razvoj i izradu robotskih alata za njihovu provedbu. Izrađena lista trebala bi postati početna informacija za naknadno odlučivanje o razvoju potrebnih sredstava u okviru ZKP-a.

Već dobro poznata teza ima konceptualno značenje: mnogi važni zadaci flote mogu se uspješno riješiti ako se usredotočimo na grupno korištenje međusobno relativno jeftinih, prijenosnih, malih robota koji ne zahtijevaju naprednu infrastrukturu.

strukture i visoko kvalificirani servisno osoblje, umjesto manjeg broja velikih, skupih, za koje su potrebni posebni nosači, a još više s posadom, podvodni, površinski i zrakoplovi.

Dakle, robotizacija pomorske tehnologije osmišljena je kako bi osobu izvela iz zone visokog rizika, povećala funkcionalnost, učinkovitost i produktivnost pomorske tehnologije, kao i riješila strateški sukob između kompliciranja i intenziviranja procesa kontrole i održavanja opreme. i ograničene ljudske sposobnosti.

BIBLIOGRAFIJA

1. Aleksandrov, M.N. Ljudska sigurnost na moru [Tekst] / M.N. Aleksandrov. -L .: Brodogradnja, 1983.

2. Šubin, P.K. Problem uvođenja bespilotnih tehnologija u offshore objekte [Tekst] / P.K. Šubin // Ekstremna robotika. Mater. XIII znanstveno-tehnički konf. -SPb .: Izdavačka kuća St. Petersburg State Technical University, 2003. -S. 139-149 (prikaz, stručni).

3. Šubin, P.K. Poboljšanje sigurnosti energetski zasićenih objekata mornarice pomoću robotike. Aktualni problemi zaštite i sigurnosti [Tekst] / P.K. Šubin // Ekstremna robotika. Tr. XIV Sveruska. znanstveno-praktična konf. -SPb .: NVO Posebni materijali, 2011. -T. 5. -C. 127-138 (prikaz, stručni).

4. Ageev, M.D. Autonomni podvodni roboti. Sustavi i tehnologije [Tekst] / M.D. Ageev, L.V. Kiselev, Yu.V. Matvienko [i drugi]; Pod, ispod. izd. doktor medicine Ageeva. -M .: Nauka, 2005.-398 str.

5. Ageev, M.D. Bespilotna vojna podvodna vozila: Monografija [Tekst] / M.D. Ageev, L.A. Naumov, G.Yu. Illarionov [i drugi]; Pod, ispod. izd.

doktor medicine Ageeva. -Vladivostok: Dalnauka, 2005. -168 str.

6. Aleksejev, Yu.K. Stanje i izgledi razvoja podvodne robotike. Dio 1 [Tekst] / Yu.K. Aleksejev, E.V. Makarov, V.F. Filaretov // Mecha-tronika. -2002. -Ne 2. -C. 16-26 (prikaz, stručni).

7. Illarionov, G.Yu. Prijetnja iz dubina: XXI stoljeće [Tekst] / G.Yu. Illarionov, K.S. Sidenko, L.Yu. Bočarov. -Habarovsk: KGUP "Regionalna tiskara Khabarovsk", 2011. -304 str.

8. Baulin, V. Implementacija koncepta "set-centric warfare" u američkoj mornarici [Tekst] / V. Baulin,

A. Kondratyev // Inozemna vojna revija. -2009. -Ne 6. -C. 61-67 (prikaz, stručni).

9. Pomorska doktrina Ruske Federacije za razdoblje do 2020. (odobrena od strane predsjednika Ruske Federacije V.V. Putina 27. srpnja 2001., br. Pr-1387).

10. Lopota, V.A. O načinima rješavanja nekih strateških problema vojne opreme [Tekst] /

B.A. Lopota, E.I. Yurevich // Pitanja obrambene tehnologije. Ser. 16. Tehnička sredstva za suzbijanje terorizma. -M., 2003. -Vp. 9-10 (prikaz, stručni). -S. 7-9 (prikaz, stručni).

Popis skraćenica.

Uvod.

1. Pitanja terminologije i klasifikacije.

2. Povijesna pozadina.

2.1. Razvoj MRI u inozemstvu.

2.2. Razvoj domaće MRI.

3. Značajke i izgledi primijenjenih tehnologija.

3.1. Komunikacija i interakcija.

3.2. Navigacija.

3.3. Movers.

4. Korištenje MRI u vojne svrhe.

5. Primjena MRI u offshore operacijama.

6. Bežične senzorske mreže i njihova primjena na moru.

7. Zajednice interakcijskih robota

8. Pomorska robotika + proširena stvarnost.

Zaključak.

Književnost.

Prijave. Prilog 1. "Katalog domaćih i stranih TNLA". Dodatak 2. "Katalog domaćih i stranih AUV-a".

Popis skraćenica.

AUV - autonomno podvodno vozilo bez posade

TNPA - daljinski upravljano podvodno vozilo bez posade

INS - inercijski navigacijski sustav

HANS - hidroakustični navigacijski sustav

HANS DB - HANS duga baza

HANS KB - HANS kratka baza

HANS UKB - HANS s ultrakratkom bazom

NPA - podvodno vozilo bez posade

PPA - antena za prijem i odašiljanje

OPA - podvodno vozilo s posadom

AR (augmented reality) - proširena stvarnost

AUV (autonomno podvodno vozilo) - autonomno podvodno vozilo

ROV (vozilo na daljinsko upravljanje) - daljinski upravljano vozilo (pokretno)

SAUV (sunce autonomous underwater vehicle) - AUV na solarnoj bateriji

UUV (Unmanned Underwater Vehicle) - podvodno vozilo bez posade

USV (Unmanned Surface Vehicle) - bespilotno površinsko vozilo

UXV (Unmanned Generic Vehicle) - bespilotno vozilo opće (bilo koje) klase

Uvod

Ako ste kao dijete izgubili iglu u plastu sijena, pronaći ćete je, u najboljem slučaju, kad odete u mirovinu. Ali ako se stanovnici najbližeg mravinjaka mobiliziraju da riješe ovaj problem, tada će vam igla biti donesena za dvije minute. Provjereno više puta. Ako se nije bilo moguće složiti s mravima, onda se mogu privući studenti tehničkog sveučilišta koji su oduševljeni robotikom. Oni su prilično sposobni stvoriti skupinu minijaturnih uređaja opremljenih magnetskim senzorima koji se mogu kretati i međusobno komunicirati. Stvaranje robota sposobnih za međusobnu interakciju u većini učinkovito rješenje postavljena zadaća je novi smjer u razvoju robotike, nazvan „robot u jatu“, čiji apologeti obećavaju revoluciju u rješavanju mnogih radno intenzivnih zadataka. O robotima za pakiranje bit će riječi u pretposljednjem poglavlju naše recenzije. Usput, ako su roboti jata lišeni mogućnosti kretanja, onda ćemo prijeći na drugu, također obećavajuću, ali koja im prethodi, znanstvenu i praktičnu temu - na temu bežičnih senzorskih mreža.

Na ovom području već su postignuti zanimljivi praktični rezultati. Načela izgradnje i primjere implementacije mreža predstavit ćemo u 6. poglavlju pregleda.

U međuvremenu, vrijeme je da se prisjetimo da je naša recenzija posvećena primjeni robotike upravo na moru, a ne na kopnu ili na nebu, tj. morate zamisliti pronalazak igle ne u plastu sijena, već na plantaži algi, što će vam se činiti kao naporniji zadatak. U vodi Wi-Fi praktički ne radi, širenje elektromagnetskih valova je iznimno teško, teško je koristiti optički kanal, t.j. pitanja komunikacije, interakcije, plovidbe, promatranja itd. dobivaju svoje, čisto pomorske specifičnosti. Treće poglavlje pregleda posvećeno je osobitostima implementacije komunikacije, interakcije, navigacije, propelera, senzora i manipulatora u brodskim robotima.

Suvremeni robotski sustavi koriste se u gotovo svim područjima podvodnog inženjerstva. Međutim, glavne sfere njihove primjene su: vojska, rad na vađenju i transportu goriva i sirovina, operacije traganja i spašavanja i oceanografska istraživanja. Osobitosti njihove uporabe u ovim područjima i primjeri njihove primjene nalaze se u 4 - 5 poglavlja pregleda. Na tim je područjima u posljednjih godina najveći napredak postignut je u primjeni novih tehnologija za komunikaciju i navigaciju podvodnih vozila, opremanju novim senzorima i manipulatorima, povećanju učinkovitosti upravljanja i Održavanje... Dodatak sadrži katalog modernih TNLA i AUV.

Pa zašto ne vidimo robote na poljima zemlje kako traže igle u hrpama? Jer takve zadatke im nitko nije postavljao. Očito igle više nisu izgubljene. Ozbiljno govoreći, postavljanje zadataka, razvoj scenarija za korištenje robotike u rješavanju praktičnih problema, uključujući i uzimanje u obzir perspektiva razvoja ovog područja, najvažniji je organizacijski zadatak. Nije ni čudo što se u Pentagonovim planovima za iduće godine projektima razvoja koncepata za korištenje robotike u vojsci pridaje ista važnost kao i projektima razvoja samih robota. Štoviše, oni imaju prioritet jer su u stanju dati poticaj i odrediti smjer dizajna robotskih sustava. Svoje prijedloge o ovom pitanju i drugim problemima razvoja pomorske robotike (MRI) u Rusiji iznijet ćemo u Zaključku ovog pregleda.

Razvoj dubina Svjetskog oceana zadatak je ništa manje težak i opasan od razvoja svemir... I još više prioritet u smislu ekonomske i ekološke važnosti. U rješavanju ovog problema pomorska robotika je pozvana da igra ulogu ne samo ljudskog pomoćnika, već i punopravnog sudionika, jer ne samo da bi dubine oceana trebala učiniti pristupačnijim i sigurnijim za ljude, već bi trebala preuzeti većinu rada na njihovom proučavanju i razvoju.

1. Pitanja terminologije i klasifikacije.

U području pomorske robotike još nije razvijena jedinstvena općeprihvaćena terminologija. Neki stručnjaci koriste fraze u kojima je riječ "robot" osnovna, na primjer: morski roboti, pomorska robotika, robotski kompleksi ili sustavi, itd. Drugi su skloni odbaciti izraz "robot", naglašavajući etimološki razumljivije fraze, na primjer , “nenaseljeno podvodno vozilo” (NPA). U ovom ćemo se pregledu pridržavati terminologije koja je proizašla iz radova MD Ageeva i njegovih kolega na Institutu za probleme pomorske tehnologije Dalekoistočnog ogranka Ruske akademije znanosti, kojem je bio na čelu od 1988. do 2005., odajući priznanje njihovom doprinosu razvoju domaće brodske robotike. To su pojmovi kao što su "podvodno vozilo bez posade" (UUV), "daljinsko upravljano podvodno vozilo bez posade" (ROV), "autonomno podvodno vozilo bez posade" (AUV) i niz drugih. Istodobno, u tekstu ćete pronaći i svakakve "robotske" termine, kako ne bi iskrivili ideje i zaključke autora koji su ih koristili u svojim radovima. Kako god bilo, tu ne vidimo veliku kontradikciju, jer je NPA samo aparat koji djeluje pod vodom (ili na površini mora, ili čak iznad površine vode - morski dron), i robotski kompleks ili sustav je već brodski oslonac i m. sustav navigacijskih svjetionika, bez kojih uređaj ne može ispuniti svoju misiju. Tako da raznolikost terminologije, nadamo se, nikoga neće posramiti. Sve bi trebalo biti jasno iz konteksta.

Također nema ujednačenosti u stranim izvorima o ovoj temi. Češće od ostalih koristi se izraz ROV (remotely managed vehicle) – vozilo na daljinsko upravljanje (pokretno) ili umjesto vozila – plovilo, t.j. Brod. Također se koriste i kratice kao što su UUV (Unmanned Underwater Vehicle) - podvodno vozilo bez posade, USV (Unmanned Surface Vehicle) - površinsko vozilo bez posade, UXV (Unmanned Generic Vehicle) - bespilotno vozilo opće (bilo koje) klase itd. slobodno tumačenje ovih pojmova, posebno ROV. Postoje i drugi, slični u semantici, pojmovi i kratice, na koje se sada nećemo fokusirati. U svakom slučaju, uvijek možete koristiti odjeljak "Popis kratica" ove recenzije.

Klasifikacija.

Klasifikacija u bilo koju znanstvenog smjera je konceptualno pitanje kako u smislu interakcije stručnjaka tako i u smislu razvoja ovog smjera. Raznolikost ABO-a stvorenih u svijetu otežava njihovu rigoroznu klasifikaciju. Međutim, predložene su neke klasifikacijske sheme na koje se može osloniti.

Prvo, dobro je poznata podjela podvodnih vozila na vozila s posadom i nenaseljena - OPA i NPA. Nastanjena vozila mogu biti hiperbarična i normobarična (robusno tijelo štiti hidronaute od pritiska vode). Nadalje, ove dvije podskupine se dijele na autonomne i povezane.

Bespilotna vozila prvenstveno se dijele na daljinski upravljana i autonomna.

Najčešće se kao klasifikacijski znakovi pomorskih RTK (NLA) koriste masa, dimenzije, autonomija, način kretanja, dostupnost uzgona, radna dubina, shema postavljanja, namjena, funkcionalne i dizajnerske značajke, cijena i neki drugi.

Razvrstavanje prema težini i karakteristikama veličine:

• - mikro-PA (PMA), težina (suho) - mini-PA, težina 20–100 kg, domet krstarenja od 0,5 do 4000 nautičkih milja, operativna dubina do 2000 m;
• - mali NPA, težina 100-500 kg. Trenutno, PA ove klase čine 15-20% i široko se koriste u rješavanju različitih problema na dubinama do 1500 m;
• - prosječni regulatorni pravni akti, težine veće od 500 kg, ali manje od 2000 kg;
• - veliki NLA, težina> 2000 kg.

Razvrstavanje prema značajkama oblika potporne konstrukcije:

• - klasični oblik (cilindrični, konusni i sferni);
• - bionički (plutajući i puzeći tipovi);
• - oblik jedrilice (zrakoplova);
• - sa solarnim panelom na vrhu kućišta (ravni oblici);
• - puzanje NPA na bazi s gusjenicama;
• - serpentina.

Klasifikacija pomorskih RTK (NLA) prema stupnju autonomije.

AUV mora zadovoljiti tri glavna uvjeta autonomije: mehanički, energetski i informacijski.

Mehanička autonomija podrazumijeva nepostojanje bilo kakve mehaničke veze u obliku kabela, kabela ili crijeva koji povezuje PA s brodom za prijevoz ili s donjom stanicom ili obalnom bazom.

Energetska autonomija pretpostavlja postojanje izvora energije na PA-u u obliku, na primjer, akumulatora, gorivnih ćelija, nuklearnog reaktora, motora s unutarnjim izgaranjem sa zatvorenim radnim ciklusom itd.

Informacijska autonomija UUV-a pretpostavlja izostanak razmjene informacija između aparata i broda-nosača, odnosno donje stanice ili obalne baze. Istovremeno, UAV mora imati i autonomni inercijski navigacijski sustav.

Klasifikacija pomorskih RTK (NLA) prema informacijskom principu za odgovarajuću generaciju NLA.

Offshore autonomni RTK VN (AUV) prve generacije rade prema unaprijed određenom krutom nepromjenjivom programu. Daljinski upravljani (DU) NLO-i prve generacije kontroliraju se u otvorenoj petlji. U ovim najjednostavnijim uređajima upravljačke se naredbe šalju izravno u pogonski kompleks bez korištenja automatskih povratnih informacija.

AUV druge generacije imaju razgranati senzorski sustav. Druga generacija DUNPA pretpostavlja prisutnost automatskih povratnih informacija o koordinatama stanja kontrolnog objekta: visina iznad dna, dubina uranjanja, brzina, kutne koordinate itd. Ove uzastopne koordinate uspoređuju se u autopilotu s navedenim određuje operater.

AUV treće generacije imat će elemente umjetne inteligencije: sposobnost samostalnog donošenja jednostavnih odluka u okviru zajedničkog zadatka koji im je dodijeljen; elementi umjetnog vida s mogućnošću automatskog prepoznavanja jednostavnih slika; mogućnost osnovnog samostalnog učenja uz nadopunjavanje vlastite baze znanja. DUNPA treće generacije kontrolira operater u interaktivnom načinu rada. Sustav nadzornog upravljanja već pretpostavlja određenu hijerarhiju, koja se sastoji od gornje razine, implementirane u računalo domaćina broda, i donje razine, implementirane na podvodnom modulu.

Ovisno o dubini uranjanja obično se smatraju: plitki UUV s radnom dubinom do 100 m, UUV za operacije na moru (300-600 m), uređaji srednje dubine (do 2000 m) i UUV velikih i ekstremnih dubina (6000 m i više ).

Ovisno o vrsti pogonskog sustava Moguće je razlikovati RV s tradicionalnom grupom na pogon propelerom, RV s pogonskim sustavom temeljenim na bioničkim principima, s vodenim mlazom, i AUV - jedrilice s pogonskim sustavom koji koristi promjenu trima i uzgona. Zauzvrat, propelerski rotorcraft dijele se na električne i elektrohidraulične. Značajke različitih propelera raspravlja se u odjeljku 3.3.

Osim toga, u nizu radova NPA se dijeli na inspekcijske i radnike. To se prvenstveno odnosi na TNLA. Inspekcijski ROV su laki i srednji uređaji namijenjeni za pregled, podvodno fotografiranje, istraživanje pomoću raznih senzora, a ispod radnika - teški, težine do nekoliko tona, ROV, namijenjeni za obavljanje poslova pomoću manipulatora i raznih alata, kao i za podizanje teret. Rad sadrži sljedeću klasifikacijsku tablicu TNLA.

Ova klasifikacija ni na koji način ne odražava nove trendove u dijelu beskontaktnih senzorskih mreža ("pametni plankton") i robota za jatanje, ali to je, očito, stvar bliske budućnosti. Kada se pojave primjeri implementacije ovih tehnologija u stvarnim offshore projektima, tada će se klasifikacija moći prilagoditi.

U ovom pregledu jednaku pažnju posvećujemo TNLA i AUV. Svaka od ovih vrsta pomorske robotike ima svoje specifično područje primjene, koje je izravno povezano s prednostima i nedostacima karakterističnim za svaku vrstu. Glavna prednost TNLA je u tome što je kabelom povezan s potpornom posudom, t.j. energetski i informativno u potpunosti osigurana. Može raditi pod vodom koliko god želite, biti operativno kontroliran od strane operatera na brodu za prijevoz i nositi veliki teret - alate, moćne manipulatore, rasvjetnu opremu. Zapravo, TNLA se može pripisati robotici samo s velikim natezanjem, već je to daljinski upravljani instrumentalni kompleks. TNLA provodi najveći obim pregleda, traženja, spašavanja, popravka i Građevinski radovi... Istodobno, kruta vezanost za brod-nosač također je glavni nedostatak TNLA-a, koji im ne dopušta obavljanje funkcija vezanih uz autonomno djelovanje, na primjer, tajno izviđanje, sabotažu, prodor u prostore u kojima bi vanjski kabel postao zapreka. Da, i mreža senzora ili mobilnih uređaja za rad na velikim površinama ne može se izgraditi iz TNLA. Stoga AUV ima svoje prilično opsežno područje djelovanja. Nažalost, AUV ima barem dva ozbiljna nedostatka. Riječ je o podvodnim komunikacijama i ograničenom izvoru energije, a podvodna navigacija ostavlja mnogo da se poželi. Znanstveni rad na rješavanju ovih problema provodi se prilično aktivno, o čemu će biti riječi u relevantnim dijelovima pregleda, a ako donesu praktične rezultate, to će dati snažan dodatni poticaj razvoju pomorske robotike.

2. Povijesna pozadina.

2.1. Razvoj MRI u inozemstvu.

Početak proizvodnje i uporabe bespilotnih podvodnih vozila u inozemstvu može se smatrati krajem 50-ih, početkom 60-ih godina prošlog stoljeća, kada je američka mornarica ozbiljno shvatila razvoj ovog smjera.

Tako je početkom 60-ih nastao vrlo uspješan model TNLA, koji se može smatrati prototipom svih modernih privezanih podvodnih vozila. Uređaj se zvao Cable-Controlled Underwater Research Vehicle (CURV) i imao je cjevasti okvir s četiri plovnosti poput torpeda i ukupne duljine 3,3 m, širine i visine 1,2 m. Pogonski sustav sastojao se od tri motora od 10 KS. Na brodu su bili: sonar i hidrofon, TV kamera i lampe, kao i 35 mm filmska kamera. CURV je bio opremljen manipulatorom sa 7 funkcija s hvataljkom koja omogućuje hvatanje velikih cilindričnih predmeta. Svi pogoni, uključujući motore, bili su hidraulički. Dubina uranjanja CURV bila je 600 m. Kasnije su stvorene modifikacije CURV II i CURV III s dubinom ronjenja do 6000 m. CURV i njegove modifikacije podigle su stotine torpeda s dna, sudjelovali u potrazi i spašavanju operacije. Jedna od takvih operacija sastojala se u potrazi i podizanju hidrogenske bombe s dubine od 869 m u regiji Palomares (Španjolska) 1966. godine.

U 70-ima su se Velika Britanija i Francuska aktivno uključile u stvaranje bespilotnih podvodnih vozila, a od kasnih 70-ih, a posebno 80-ih godina prošlog stoljeća u utrku su se aktivno uključile Njemačka, Norveška, Kanada, Japan, Nizozemska i Švedska. I ako je u početku proizvodnju NLA financirala država, a upotreba je bila ograničena uglavnom na vojnu sferu, tada je već 80-ih glavni obujam njihove proizvodnje počeo padati na trgovačka društva, a opseg se proširio na poslovanje i znanost. To je prvenstveno posljedica intenzivnog razvoja naftnih i plinskih polja na moru.

Devedesetih je ROV prešao dubinu od 6000 m. Japanski ROV JAMSTEC Kaiko dosegao je dubinu od 10 909 m u Marijanskom rovu. Američka mornarica započela je zamjenu sustava spašavanja kojima upravlja pilot modularnim sustavima baziranim na bespilotnim ROV-ovima.

Pojava na tržištu velikog broja modela NLO-a dovela je do aktivne potrage za novim područjima njihove primjene, a to je zauzvrat naišlo na odgovor programera i proizvođača NLO-a. Takav recipročan proces, koji potiče razvoj ovog smjera, sada se odvija. Trenutno postoji više od 500 tvrtki za proizvodnju ROV-ova od većine različite zemlje uključujući čak i one poput Islanda, Irana i Hrvatske.

2.2. Razvoj domaće MRI.

Kod nas je stvaranje bespilotnih podvodnih vozila počelo otprilike iste godine kao i u inozemstvu. Na Institutu za oceanologiju 1963. god. započeo je razvoj, a 1968. god. pojavili su se TNPA "RAK" i "Manta 0.2", opremljeni TV kamerom i manipulatorom.

Značajan doprinos razvoju pomorske robotike u različitim vremenima dale su organizacije kao što su:

• - Institut za probleme pomorskih tehnologija FEB RAS (IPMT FEB RAS);
• - Institut za oceanologiju RAS nazvan po Shirshova;
• - MVTU im. Bauman;
• - Institut za mehaniku Moskovskog državnog sveučilišta;
• - Središnji istraživački institut "Gidropribor";
• - Lenjingradski politehnički institut;
• - Inženjerski centar "Dubina";
• - CJSC Intershelf-STM;
• - Državni znanstveni centar "Yuzhmorgeologiya";
• - LLC "Indel-Partner";
• - Federalno državno jedinstveno poduzeće "OKB oceanoloških tehnika Ruske akademije znanosti".

Trenutno aktivno radi na rusko tržište JSC "Tethys Pro", koji ruskim potrošačima pruža proizvode vodećih stranih proizvođača pružanje njihove lokalizacije i tehničke podrške.

Institut za probleme pomorskih tehnologija, Dalekoistočni ogranak Ruske akademije znanosti osnovana je 1988. godine. na temelju odjela za podvodna tehnička sredstva IAPU-a Dalekoistočnog znanstvenog centra Akademije znanosti SSSR-a.

U različito vrijeme institut je stvorio AUV "Skat", "Skat-geo", "L-1", "L-2", "MT-88", "Tiflonus", "OKRO-6000", "CR-01A "," Čembalo ", mali" Pilgrim ", AUV na solarne baterije (SANPA); ROV serije MAKS (mali uređaj s kabelskom komunikacijom). Ukupno za razdoblje 1974.-2010. stvoreno je više od 20 bespilotnih podvodnih vozila različite namjene.

Uređaji stvoreni u institutu korišteni su u akcijama spašavanja, za traženje potonulih objekata, za pregled podvodnih konstrukcija: cjevovoda, nosača platforme i priveznih konstrukcija. Jedinstvena operacija u Sargaškom moru za pretragu i ispitivanje nuklearne podmornice "K-219" koja je potonula 1987. godine. na dubini od 5500 m, bila je prva dubinska operacija na svijetu izvedena isključivo autonomnim podvodnim vozilom bez posade ("L-2"). Stvoreni robotski kompleks korišten je za istraživanje područja potonuća nuklearne podmornice "K-8" u sjevernom Atlantiku i traženje južnokorejskog putničkog zrakoplova na području oko. Sahalin. Godine 1989. postrojba L-2 sudjelovala je u operacijama potrage i spašavanja u Norveškom moru na području nesreće nuklearne podmornice K-287 (Komsomolets).

Godine 1990. AUV "MT-88" dobio je u San Diegu (SAD) međunarodnu diplomu INTERVENCIJA / ROV "90 prvog stupnja za bolji posao godine i doprinos napretku svjetske podvodne robotike.

Na Institutu za oceanologiju, kao što je već spomenuto, stvorene su prve domaće TNLA serije "RAK" i "Manta".

U MVTU im. Bauman istraživanja o stvaranju podvodne tehnologije započela su kasnih 60-ih na odjelu SM-7. Do danas odjeli "Ocean Engineering" i "Podvodni roboti i aparati" školuju stručnjake za razvoj podvodnih vozila. U inženjerskom centru "Glubina" zajedno s nastavnicima i studentima odjela "Podvodni roboti i uređaji" izrađen je multifunkcionalni ROV "Kalan". Usput, Inženjerski centar "Dubina" početkom 90-ih razvio je još jednu malu inspekciju TNLA "Belek".

Središnji istraživački institut "Gidropribor" zapažen za razvoj ROV-a "TPA-150", "TPA-200" i "Rapan". Međutim, tijekom rada u "Rapanu" uočen je niz nedostataka te je njegova uporaba prekinuta.

Godine 1990. na tržištu se pojavila lenjingradska tvrtka ZAO "Intershelf-STM" s vlastitim razvojem TNLA, koji su kasnije opremljeni brodovima "Ecopatrol". Godine 1998. ova organizacija, koju je naručio Exxon, provela je veliko istraživanje morskog dna za projekt razvoja nafte i plina na moru.

Državni znanstveni centar "Juzhmorgeologiya" nalazi se na obali Crnog mora, 40 km od Novorossiyska. Ova organizacija je programer i vlasnik tri ROV-a "RT-1000 PLI", "PTM 500" i "PT 6000M".

Uz pomoć ovih uređaja obavljen je niz podvodno-tehničkih radova: potraga za ukopima kemijskog i bakteriološkog oružja u Baltičkom moru, pregled naftovoda, pregled ispusta postrojenja za pročišćavanje i pristaništa luke u Crno more, radovi na potonulim objektima - "Admiral Nakhimov" i APRK "Kursk", pregled obalnog dijela podvodnog cjevovoda "Plavi tok", pretraga i podizanje crnih kutija Airbusa A-320, koji se srušio u blizini Sočija, i niz drugih radova.

Indel-Partner doo, osnovana 2001. godine. poznat je po svojoj minijaturnoj i jeftinoj (3-7 tisuća dolara) inspekcijskoj klasi TNLA serije GNOM i Obzor. Ovi uređaji se široko koriste za podvodna istraživanja, promatranje riba i stanovnika dna, pregled potonulih brodova i traženje raznih objekata. GNOM-e su kupile i uspješno upravljale službe Ministarstva za izvanredne situacije RF, Ureda glavnog tužitelja RF, Rosenergoatom, velike naftne i plinske tvrtke, ronioci i ronioci.

FSUE "OKB oceanološkog inženjerstva Ruske akademije znanosti"- još jedan poznati proizvođač razne podvodne opreme, 2006.g. razvio i izradio višenamjenski ROSUB 6000 radne klase ROV s dubinom uranjanja do 6000 m. Težina aparata je 2500 kg, nosivost 150 kg.

dd "Tethys Pro"... 2010. godine spasilačke snage ruske Crnomorske flote usvojile su novo autonomno podvodno vozilo bez posade na daljinsko upravljanje Obzor-600, koje je izradila ruska tvrtka Tethys-PRO. Ranije je ruska flota koristila AUV britanske proizvodnje. Riječ je o vozilima Tiger i Pantera + proizvođača Seaeye Marine. Obzor-600 spada u klasu malih AUV-a i može djelovati na dubinama do 600 metara. Uređaj je težak 15 kilograma. "Obzor-600" je opremljen manipulatorima koji omogućuju hvatanje tereta težine do 20 kilograma. Zbog svoje male veličine, AUV može prodrijeti u složene ili uske strukture pod vodom.

3. Značajke i izgledi primijenjenih tehnologija.

3.1. Komunikacija i interakcija.

Očito će se ovaj odjeljak fokusirati isključivo na komunikaciju i interakciju autonomnih podvodnih vozila (AUV), budući da ROV-ovi su povezani s potpornim plovilom kabelom, a površinski uređaji - radio-vezom. Zbog činjenice da se elektromagnetski valovi u vodi brzo raspadaju, radio komunikacija u HF i VHF rasponima moguća je djelomično samo na dubini periskopa. Podvodni roboti pozvani na rad na dubini nisu zainteresirani. Istraživanja provedena prvenstveno u interesu vojne podmorničke flote pokazala su da su od fizičkih polja poznatih u prirodi najzanimljivija za rješavanje problema komunikacije s podvodnim objektima:

• - akustični valovi;
• - elektromagnetska polja u rasponu ultra-niskih frekvencija (ELF) i ekstremno niskih frekvencija (ELF), ponekad se nazivaju ekstremno niskim frekvencijama (ELF);
• - seizmički valovi;
• - optičko (lasersko) zračenje (u plavo-zelenom rasponu);
• - snopovi neutrina i gravitacijska polja.

Odlučeno je da je rezervna komunikacija s podmornicama koje se nalaze pod vodom bilo gdje u svjetskom oceanu najrealnija korištenjem antena koje emitiraju vrlo duge valove. Mnogo kilometara antena izgrađeno je u SAD-u, na području Velikih jezera i ovdje na poluotoku Kola.

U ELF rasponu moguće je jednosmjerno slanje poruke i njezin prijem u bilo kojoj točki oceana, ali ... jedna kratka riječ za ... 5-20 minuta. Jasno je da se takva jednosmjerna komunikacija može koristiti samo kao rezerva, za odašiljanje, primjerice, naredbe za hitne slučajeve "izroniti i kontaktirati centar na bilo koji način".

Stoga je danas jedini način komunikacije s površinom ili s drugim podvodnim vozilima akustična komunikacija u niskofrekventnom području. Primjer je LinkQuest UWM 4000 akustični modem za odašiljanje/prijam za podvodne komunikacije od LinkQuesta.

Danas je to jedan od najnaprednijih i najtraženijih proizvoda, zahvaljujući: poboljšanoj modulacijskoj shemi za poboljšanje omjera signal-šum; stabilizacija komunikacijskog kanala za borbu protiv višestrukih refleksija signala; kodiranje za ispravljanje pogrešaka; automatska prilagodba brzine prijenosa kako bi se nosila s promjenjivim uvjetima buke u okolišu.

Međutim, čak i pri takvoj brzini nemoguće je prenijeti značajne količine informacija. Možete slati samo naredbe ili razmjenjivati ​​male datoteke. Za prijenos fotografije ili video slike, ili za prijenos niza akumuliranih podataka u centar za obradu, AUV se mora pojaviti i koristiti radio ili satelitsku komunikaciju. Za to većina modernih uređaja (osim specijaliziranih donjih mrežnih senzora) ima u sebi potrebne komunikacijske mogućnosti.

Tako, na primjer, u AUV Gavia komunikacijski i upravljački modul ima sljedeće mogućnosti:

• - bežična lokalna mreža
• (Wi-Fi IEEE 802.11g) radni domet - 300 m (optimalni domet - 150 m);
• - satelitske komunikacije: Iridium;
• - hidroakustički komunikacijski sustav za primanje statusnih poruka sustava, domet - 1200 m;
• - Ekstrakcija podataka: žičana lokalna mreža (Ethernet) ili bežično lokalno računalstvo Wi-Fi.

Podvodna optička komunikacija.

U usporedbi sa zrakom, voda je neprozirna za većinu elektromagnetskog spektra osim u vidljivom području. Štoviše, u najčišćim vodama svjetlost prodire samo nekoliko stotina metara duboko. Stoga se akustična komunikacija trenutno koristi pod vodom. Akustični sustavi prenose informacije na prilično velike udaljenosti, ali još uvijek zaostaju u vremenu prijenosa zbog relativno male brzine širenja zvuka u vodi.

Znanstvenici i inženjeri na Oceanografskom institutu Woods Hole (WHOI) razvili su optički prijenosni sustav koji se integrira s postojećim sustavom zvučnika. Ova metoda će omogućiti prijenos podataka brzinom do 10-20 megabita u sekundi na udaljenosti od 100 metara pomoću baterije male snage i jeftinog prijemnika i odašiljača. Izum će omogućiti podvodnim vozilima opremljenim svim potrebnim uređajima za prijenos trenutnih poruka i videa na površinu vode u stvarnom vremenu. Izvješće tvrtke predstavljeno je 23. veljače 2010. na Ocean Sciences Meetingu u Portlandu (Portland Ore). Kad brod ode na toliku dubinu, kada optički sustav više ne radi, dolazi akustika.

Materijal o rezultatima ispitivanja ove tehnologije pojavio se na web stranici WHOI tek u srpnju 2012. Očito, kreatori su tako dugo rješavali neke komercijalne ili autorske probleme. Prijavljeno je da je u optičkom modemu korišteno plavo svjetlo. ostali svjetlosni valovi slabije se šire u vodi, a video prijenos s dna mora u "skoro realnom vremenu" proveden je na udaljenosti do 200 metara. Također je objavljeno da su tvorci tehnologije sklopili savez sa Sonardyneom kako bi komercijalizirali svoj proizvod, koji nazivaju BlueComm.

Za vašu referencu, ovdje su osnovne osnove optičke bežične komunikacije u zraku.

Tehnologija bežične optike (Free Space Optics - FSO) poznata je odavno: prvi eksperimenti prijenosa podataka pomoću bežičnih optičkih uređaja izvedeni su prije više od 30 godina. Međutim, njegov brzi razvoj započeo je početkom 1990-ih. s pojavom širokopojasnih podatkovnih mreža. Prvi sustavi A.T.Schindler, Jolt i SilCom omogućili su prijenos podataka na udaljenosti do 500 m i koristili su infracrvene poluvodičke diode. Napredak ovakvih sustava sputan je uglavnom zbog nedostatka pouzdanih, snažnih i "brzopaljivih" izvora zračenja.

Trenutno su se pojavili takvi izvori. Moderna FSO tehnologija podržava veze do OS-48 (2,5 Gb/s) s maksimalnim dometom do 10 km, a neki proizvođači tvrde brzine prijenosa podataka do 10 Gb/s i udaljenosti do 50 km. U ovom slučaju na pokazatelj stvarnog maksimalnog dometa utječe dostupnost kanala, odnosno postotak vremena u kojem kanal radi.

Brzine podataka koje pružaju FSO sustavi su otprilike iste kao one u mrežama s optičkim vlaknima, tako da su najtraženije u širokopojasnim aplikacijama duž zadnje milje. Bežični optički sustavi koriste infracrveni raspon od 400 do 1400 nm.

Ideologija izgradnje bežičnih optičkih sustava temelji se na činjenici da optički komunikacijski kanal simulira komad kabela. Ovaj pristup ne zahtijeva dodatne komunikacijske protokole niti njihovu modifikaciju.

Optički sustavi imaju određene karakteristike koje ih čine prilično popularnim na tržištu:

• dobra sigurnost kanala od neovlaštenog pristupa. Neovlašteno uklanjanje prenesene informacije moguće je samo kada se prijamnik signala postavi neposredno ispred odašiljača, što neminovno dovodi do prekida komunikacije u glavnom kanalu i registracije takvog pokušaja. Optički sustavi se mogu koristiti pri organiziranju kanala za aplikacije koje zahtijevaju visoku razinu sigurnosti (u vojne svrhe, u bankarskom sektoru itd.);
• značajni informacijski kapaciteti kanala (do desetaka Gbit/s) pružaju mogućnost stabilne kriptografije s visokom razinom redundantnosti;
• visoka otpornost kanala na buku. Za razliku od radio uređaja i modema iznajmljenih linija, optički sustavi su imuni na smetnje i elektromagnetsku buku; za organizaciju kanala nije potrebno dobivati ​​dozvole za frekvenciju, što značajno smanjuje troškove i ubrzava stvaranje mreže. Za korištenje takvih uređaja dovoljan je higijenski certifikat, a u slučaju njihove uporabe u javnim mrežama - i certifikat sustava "Electrosvyaz".

Konstrukcija svih infracrvenih prijenosnih sustava je praktički ista: sastoje se od modula sučelja, modulatora odašiljača, optičkih sustava odašiljača i prijemnika, demodulatora prijemnika i jedinice sučelja prijemnika. Ovisno o vrsti korištenih optičkih emitera, razlikuje se između laserskih i poluvodičkih infracrvenih diodnih sustava, koji imaju različite brzine i udaljenosti prijenosa. Prvi osiguravaju udaljenost prijenosa do 15 km pri brzinama do 155 Mbit/s (komercijalni sustavi) ili do 10 Gbit/s (eksperimentalni sustavi). Treba napomenuti da se pooštravanjem zahtjeva za kvalitetom kanala smanjuje komunikacijski domet. Potonji omogućuju znatno kraći domet prijenosa, iako se razvojem tehnologije povećava domet i brzina komunikacije. ...

3.2. Pomagala za navigaciju.

Povijest pomorske plovidbe seže stoljećima. Čak su i drevni moreplovci bili vođeni obalnim oznakama, a daleko od obale - zvijezdama. Da, tako možete pronaći put kući, ali za operacije pretraživanja, gdje je potrebno precizno pozicioniranje i objekta pretraživanja na dnu mora i vlastite koordinate pod vodom, potrebne su bitno različite metode navigacije. Unatoč tehnološkom napretku, donedavno, prije pola stoljeća, navigacijska pomagala nisu davala potrebnu točnost pozicioniranja pod vodom. Iz memoara američkih stručnjaka za potragu znamo o poteškoćama s kojima su se suočili 1963. godine, kada je američka podmornica Thresher potonula na dubini od 2560 m, a 1966. izgubljena hidrogenska bomba kod obala Španjolske. Točnost podvodnog pozicioniranja nije mogla osigurati točan ponovni ulazak u potopljeni objekt. Upravo su ti i slični incidenti doveli do aktivnog istraživanja i razvoja hidroakustičkih metoda pozicioniranja. U budućnosti je pojava satelitskih navigacijskih sustava dodatno povećala mogućnosti plovidbe na moru.

Trenutno, navigacijski sustavi NPA uključuju:

• - satelitski sustavi;
• - hidroakustični;
• - autonomno na brodu.

Satelitski navigacijski sustavi GLONASS i GPS (+ u budućnosti Galileo) pružaju mogućnost brzog i preciznog određivanja koordinata morskog objekta, sinkronizacije relativnih položaja različitih objekata u prostoru, određivanja brzine i smjera kretanja objekata u stvarnom vremenu. Uzimajući u obzir dodatke za šire područje kao što su američki WAAS, europski EGNOS, japanski MSAS, točnost pozicioniranja na površini mora može doseći 1-2 m. Međutim, kada je UUV potopljen, komunikacija sa satelitom se prekida. Zatim se položaj UUV određuje metodom mrtvog računanja pomoću navigacijskih pomagala na brodu (kompas, senzori brzine, senzori dubine, žiroskopi) ili pomoću hidroakustičkog pozicioniranja.

Hidroakustični navigacijski sustav pozicioniranje (HANS) je sustav koji se sastoji od nekoliko stacionarnih odašiljajućih hidroakustičnih svjetionika instaliranih na morskom dnu i pratećeg plovila, signalne svjetiljke za UUV i jedinice za obradu informacija. Međutim, koriste se i druge metode postavljanja svjetionika. Ovisno o tome, razlikuju se HANS s dugom bazom (HANS DB), HANS s kratkom bazom (HANS KB), HANS s ultrakratkom bazom (HANS UKB), njihove kombinacije i kombinacije sa satelitskom navigacijom.

HANS DB koristiti nekoliko svjetionika (transpondera) s ugrađenim akustičnim primopredajnicima. Ovi svjetionici, smješteni na mjestima s poznatim geografskim koordinatama, emitiraju zvučne valove, omogućujući UUV-ovima da odrede udaljenost do njih. Da bi sustav radio u određenom području, moraju se koristiti najmanje tri akustična svjetionika. ABO vrši triangulaciju kako bi izračunao vlastiti položaj u odnosu na njih. Za izgradnju GANS DB koriste se tri ili više svjetionika, trajno postavljenih na morskom dnu, na udaljenosti od oko 500 metara jedan od drugog. Prednosti ovakvih sustava su visoka točnost u određivanju koordinata (podmetarska točnost), bez utjecaja na točnost morskih valova, neograničena dubina korištenja. Nedostaci - potreba za točnim izlaganjem svjetionika na morskom dnu, potreba za njihovim podizanjem na kraju rada. Osnovna primjena HANS DB-a je dugogodišnji rad na pregledu bilo kakvih podvodnih objekata, izgradnji i radu naftnih platformi, te polaganju cjevovoda.

HANS UKB radi na principu određivanja koordinata beacona – respondera po udaljenosti i kutu. Radni raspon takvih sustava doseže 4000 m. Obično, pri radu do 1000 m, točnost određivanja koordinata nije gora od 10 m. To je dovoljno za određivanje lokacije UUV-a, ali nije dovoljno za izvođenje složenih podvodnih bušenje ili građevinski radovi.

Prednosti takvih sustava uključuju njihovu relativno nisku cijenu i mobilnost. Mogu se koristiti na gotovo svakom plovilu, do gumenog čamca, pričvršćivanjem odašiljačko-prijemne antene (PPA) na nosač. Nedostaci uključuju visok stupanj utjecaja valjanja na točnost i performanse sustava.

Primjer HANS UKB-a je HANS TrackLink 1500 američke tvrtke LinkQuest, koji je prijenosni, prijenosni sustav sposoban za rad s bilo kojeg tipa broda za prijevoz i malih brodova. Nekoliko desetaka odašiljačkih i prijamnih elemenata strukturno je ujedinjeno u jedno tijelo koje se može spustiti u vodu izravno iz broda-nosača. Takva konstrukcija, s jedne strane, omogućuje postizanje visoke točnosti pozicioniranja, a s druge strane smanjenje težine i dimenzija sustava te vremena potrebnog za njegovu pripremu za rad, što je važno pri provođenju potrage i spašavanja. operacije. Prilikom izvođenja podvodnih radova koji zahtijevaju visoko precizno pozicioniranje, na primjer, polaganje i pregled cjevovoda, izgradnja hidrauličnih konstrukcija i naftnih platformi itd., preporuča se trajno pričvrstiti PPA na posebnu granu za porinuće sa strane ili montirati uvlačnu granu u trupu broda. Ova metoda pričvršćivanja osigurava stabilan položaj PPA u odnosu na nosivu posudu, osobito pri radu na jakim valovima i strujama.

Za ugradnju na podvodne objekte, HANS uključuje različite vrste transponder beacona, objedinjene po težini i dimenzijama te vremenu neprekidnog rada. Svjetionici se napajaju iz ugrađenih baterija ili iz mreže podvodnih objekata na brodu. Korištenje moderne tehnologije u proizvodnji baterija za pohranu energije osigurava dugotrajan rad transponder beacona u aktivnom načinu rada. U slučaju duljeg izostanka signala zahtjeva od PPA-a, signalna svjetiljka automatski prelazi u stanje pripravnosti radi uštede baterije. Takav algoritam rada osigurava dugo (do nekoliko mjeseci) pronalaženje transponder beacona pod vodom.

Svi signali iz PPA obrađuju se u jedinici za upravljanje i prikaz površine, koja je stacionarno računalo ili prijenosno računalo. Za razliku od većine sličnih sustava na tržištu, PPA podatkovni kabel spaja se izravno na serijski port računala (laptop). Matematička i grafička obrada podataka provodi se posebnim softverom. Zaslon monitora u stvarnom vremenu prikazuje trenutne koordinate podvodnih objekata, parametre i putanju njihovog kretanja u odnosu na brod-nosač. Softver ima mogućnost dodatne obrade i prikaza podataka iz GPS navigacijskog sustava i vanjskog senzora nagiba. Ovi uređaji su spojeni na prijenosno računalo putem serijskog porta ili jedinice sučelja.

Proizvođač LinkQuest nudi posebnu modifikaciju HANS TrackLink 1500LC za rad s minijaturnim podvodnim vozilima na daljinsko upravljanje tipa "SiBotix". Takav sustav ima posebnu sonarnu antenu sa zaštitom od površinske buke, sposobnu za rad s malih čamaca ili čamaca, te mali transponder beacon (težina u vodi manja od 200 g). Tehničke mogućnosti sustava omogućuju pozicioniranje podvodnog vozila u cijelom rasponu radnih dubina.

HANS TrackLink 1500 komplet uključuje:

• sonar antena s kabelom od 20 metara;
• transponder svjetionik (ovisno o vrsti podvodnog objekta) s punjačem;
• prijenosno računalo s instaliranim softverom;
• sanduk za otpremu;
• komplet rezervnih dijelova.

Dodatno se može isporučiti:

• do 8 signalnih signala;
• GPS navigacijski sustav (DGPS);
• vanjski senzor kotrljanja.

Sustavi kratke baze (HANS KB) imaju nekoliko međusobno razmaknutih hidrofona, smještenih u donjem dijelu broda za prijenos. Procesna jedinica, koristeći hidroakustičke signale udaljenosti transponderske fare, daje koordinate podvodnog objekta u stvarnom vremenu. Prednosti takvog sustava su mobilnost i prilično visoka točnost (oko metar). Radna dubina je ograničena na 1000 m. Nedostaci - zahtjevi za minimalnu duljinu broda za prijevoz. Potreba za točnom kalibracijom sustava, visoka osjetljivost na morske valove. Nedavno su ovi sustavi zamijenjeni jednostavnijim i sofisticiranijim UKB sustavima.

Posljednjih godina na tržištu sustava za pozicioniranje pojavio se temeljno novi hibridni sustav koji koristi principe konstrukcije GANS DB i KB tipa uz istovremenu usporedbu koordinata pomoću signala iz DGPS-a (diferencijalni GPS). Razmotrimo takav sustav na primjeru.

Hidroakustični sustav pozicioniranja "GIB"(od engleskog GPS Intelligent Buoys) francuske tvrtke "ACSA" dizajniran je za određivanje trenutnih koordinata podvodnih objekata s velikom točnošću. Sustav se temelji na principu određivanja koordinata podvodnog objekta u odnosu na nekoliko površinskih plutajućih plutača, čija se lokacija, pak, određuje pomoću GPS ili GLONASS globalnog sustava pozicioniranja. Plutajuća plutača sastoji se od hidroakustičkog prijamnika (hidrofona) i GPS prijamnika. Na podvodnom vozilu ugrađen je sonar s određenom frekvencijom signala. Svaka plutača pomoću hidrofona određuje smjer i udaljenost do sonarnog svjetionika. Istodobno, u strogoj vremenskoj sinkronizaciji, primljenim vrijednostima se dodjeljuju trenutne geografske koordinate plutače. Svi primljeni podaci prenose se u stvarnom vremenu putem radio modema na poštu za praćenje koja se nalazi na brodu ili na kopnu. Posebna softver pomoću matematičke obrade izračunava stvarne geografske koordinate podvodnog objekta, brzinu i smjer njegova kretanja. Svi početni i izračunati parametri pohranjuju se za daljnju obradu, dok se položaj i putanja kretanja podvodnog objekta ili objekata, broda-nosača i plutajućih plutača prikazuju na zaslonu monitora postave za praćenje. Parametri i putanje kretanja mogu se prikazati ili u relativnim koordinatama, na primjer, u odnosu na brod-nosač, ili u apsolutnim geografskim koordinatama, ucrtanim izravno na elektroničku kartu područja podvodnog rada. Prilikom izvođenja radova na otkrivanju i izvlačenju fragmenata potonulih objekata, hidrofoni ugrađeni na plutače također određuju smjer i udaljenost do hidroakustičke fare, potonulog objekta. Koordinate i dubina svjetionika su prikazane na elektronička karta praćenje, a operater može usmjeravati podvodna vozila ili ronioce na objekt, vodeći se podacima prikazanim na monitoru. - 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

Zbog svoje mobilnosti, velike brzine postavljanja i nezahtjevanosti prema vrsti pomoćnog plovila, takav je sustav idealan za izvođenje operacija spašavanja i potrage. Poseban modul, priključen na ovaj sustav, omogućuje uzimanje akustičnih signala iz crnih kutija srušenih zrakoplova ili helikoptera i dovođenje ronilaca ili podvodnih vozila do njih.

Ugrađena autonomna navigacijska pomagala uključuju: senzore za navigaciju i let (dubinomjer, magnetski i žiroskopski kompasi, senzori kotrljanja i trim, mjerači relativne i apsolutne brzine - indukcijski i doplerovi zapisi, senzori kutne brzine) i inercijski navigacijski sustav (INS) koji se temelji na akcelerometrima i laseru ili vlaknima optički žiroskopi. ANN mjeri pomak i ubrzanje zrakoplova duž triju osi i generira podatke za određivanje njegovih zemljopisnih koordinata, kutne orijentacije, linearne i kutne brzine.

U zaključku dajemo primjer navigacijski sustav autonomnog podvodnog vozila bez posade (AUV) GAVIA. Navigacijski kompleks sastoji se od brodskih, hidroakustičkih, satelitskih navigacijskih sustava:

- DGPS prijemnik s WAAS / EGNOS prijemom korekcija

- 3-osni indukcijski kompas, 360° senzor orijentacije, senzori ubrzanja

- ANN s Doppler lagom

- Hidroakustični navigacijski sustav s dugom i ultrakratkom bazom.

Ugrađeni sustav je integrirani doppler-inercijski sustav koji se sastoji od visokopreciznog inercijalnog navigacijskog sustava (INS) s laserskim žiroskopima. INS se ispravlja podacima Dopplerovog zaostajanja, koji mjeri brzinu vozila iznad tla ili u odnosu na vodu.

Korištenje podataka Dopplerovog dnevnika o visini iznad tla omogućuje AUV-u da zadrži dubine potrebne za obavljanje SSS ili fotografskog snimanja. DGPS prijemnik se koristi za dobivanje položaja na površini. Hidroakustični navigacijski sustav omogućuje identifikaciju AUV-a s ugrađenim transponderskim beaconom u odnosu na prijamno-oddajnu antenu, odnosno u odnosu na beacone postavljene na dnu koji emitiraju signale u okolinu.

U narednim godinama, po našem mišljenju, pojava nova metoda navigacije koja se temelji na korištenju tehnologije proširene stvarnosti. Provedba sredstava ovu metodu, može biti vrlo učinkovit pri pozicioniranju AUV-a u skučenim prostorima, kao što su unutrašnjost potopljenih brodova, cjevovoda, bazena, kao i u uvjetima teške topografije dna, pukotina, fjordova, luka. O ovoj metodi možete pročitati u odjeljku 8. „Pomorska robotika + dodaj. stvarnost".

Članak "20.07.2013. Razvoj pomorske robotike u Rusiji i inozemstvu" Možete raspravljati na

Borbeni roboti podmornica i vozila za dostavu nuklearnog oružja

Pojavom bespilotnog zračnog izviđanja počeli su se razvijati bespilotni udarni sustavi. Istim putem ide i razvoj autonomnih podvodnih sustava robota, stanica i torpeda.

Vojni stručnjak Dmitrij Litovkin rekao je da Ministarstvo obrane aktivno provodi: „Pomorski roboti se uvode u postrojbe zajedno s robotima na zemlji i zraku. Sada je glavni zadatak podvodnih vozila izviđanje, odašiljanje signala za udar na identificirane ciljeve."

CDB "Rubin" razvio je koncept dizajna robotskog kompleksa "Surogat" za rusku mornaricu, javlja TASS. Kako je rečeno generalni direktor CDB "Rubin" Igor Vilnit, duljina "bespilotne" brodice je 17 metara, a deplasman oko 40 tona. Relativno velika veličina i mogućnost nošenja vučenih antena za različite namjene omogućit će realističnu reprodukciju fizičkih polja podmornice, čime se simulira prisutnost pravog UAV-a. Novi uređaj također nudi funkcije za mapiranje terena i izviđanje.

Novi aparat će smanjiti troškove vježbi koje provodi mornarica s borbenim podmornicama, a također će omogućiti učinkovitije provođenje mjera dezinformiranja za potencijalnog protivnika. Pretpostavlja se da će uređaj moći prijeći 600 milja (1,1 tisuća kilometara) brzinom od 5 čvorova (9 km/h). Modularni dizajn drona omogućit će promjenu njegove funkcionalnosti: "Surogate" će moći simulirati i nenuklearne i nuklearne podmornice. Maksimalna brzina robota mora prelaziti 24 čvora (44 km/h), a najveća dubina uranjanja bit će 600 metara. Mornarica planira kupiti velike količine takve opreme.

"Surogate" nastavlja liniju robota, među kojima se dobro pokazao proizvod "Čembalo"

Uređaj "Čembalo" različitih modifikacija u službi je mornarice više od pet godina i koristi se u istraživačke i izviđačke svrhe, uključujući snimanje i kartiranje morskog dna, traženje potonulih objekata.

Ovaj kompleks izgleda kao torpedo. Duljina "Čembalo-1R" je 5,8 metara, njegova masa u zraku je 2,5 tona, a dubina uranjanja je 6 tisuća metara. Punjive baterije robota omogućuju vam da prijeđete udaljenost do 300 kilometara bez korištenja dodatnih resursa, a korištenjem opcijskih izvora napajanja tu udaljenost povećate nekoliko puta.

U nadolazećim mjesecima završavaju se ispitivanja robota "Čembalo-2R-PM", koji je puno snažniji od prethodnog modela (duljina - 6,5 metara, težina - 3,7 tona). Jedan od specifičnih ciljeva proizvoda je osigurati kontrolu nad vodama Arktičkog oceana, gdje je prosječna dubina 1,2 tisuće metara.

Robot dron "Juno". Fotografija CDB "Rubin"

Lagani model Središnjeg konstruktorskog biroa Rubin je robot-bespilotna letjelica "Juno" s dubinom uranjanja do 1000 metara i dometom od 50-60 kilometara. "Juno" je namijenjen za operativno izviđanje u morskoj zoni najbližoj brodu, stoga je znatno kompaktniji i lakši (duljina - 2,9 metara, težina - 82 kg).

"Izuzetno je važno pratiti stanje morskog dna"

- kaže Konstantin Sivkov, dopisni član Ruske akademije raketnih i topničkih znanosti. Prema njegovim riječima, sonarna oprema je osjetljiva na smetnje i ne odražava uvijek točno promjene topografije morskog dna. To može uzrokovati probleme u kretanju brodova ili ih oštetiti. Sivkov je uvjeren da je autonoman morski kompleksi omogućit će rješavanje širokog spektra zadataka. “Pogotovo na područjima koja predstavljaju prijetnju našim snagama, u zonama neprijateljske protupodmorničke obrane”, dodao je analitičar.

Ako u području bespilotnih letjelica prednjače SAD, onda u proizvodnji podvodnih dronova Rusija prednjači.

Najranjiviji aspekt moderne američke vojne doktrine je obalna obrana. Za razliku od Rusije, Sjedinjene Države su vrlo ranjive upravo s oceanske strane. Korištenje podmornica omogućuje stvaranje učinkovitog sredstva za odvraćanje pretjeranih ambicija.

Opći koncept je sljedeći. Mozak će vaditi NATO grupa robotskih dronova "Surrogate", "Shilo", "Čembalo" i "Juno", lansiranih kako s brodova Ratne mornarice, tako i s trgovačkih brodova, tankera, jahti, čamaca itd. Takvi roboti mogu raditi i autonomno u tihom načinu rada i u skupinama, rješavajući probleme u interakciji, kao jedan kompleks s centraliziranim sustavom za analizu i razmjenu informacija. Jato od 5-15 takvih robota, koji djeluju u blizini pomorskih baza potencijalnog neprijatelja, sposobno je dezorijentirati obrambeni sustav, paralizirati obalnu obranu i stvoriti uvjete za zajamčenu upotrebu proizvoda.

Svi se sjećamo nedavnog "curenja" kroz TV priču na NTV-u i Prvom kanalu informacija o "Status-6 Ocean Multipurpose System". Sudionik sastanka u vojnoj uniformi, snimljen s leđa, držao je dokument s crtežima objekta koji izgleda kao torpedo ili autonomno podvodno vozilo bez posade.

Tekst dokumenta bio je jasno vidljiv:

"Uništavanje važnih objekata neprijateljskog gospodarstva u obalnom području i nanošenje zajamčene neprihvatljive štete na teritoriju zemlje stvaranjem zona opsežne radioaktivne kontaminacije, dugotrajno neprikladnih za vojne, gospodarske i druge aktivnosti u tim zonama."

Pitanje koje zabrinjava NATO analitičare: "Što ako Rusi već imaju nenaseljenog robota koji isporučuje nuklearnu bombu?"

Treba napomenuti da su neke sheme za rad podvodnih robota odavno testirane na obali Europe. To se odnosi na razvoj tri projektna biroa - Rubin, Malachite i TsKB-16. Oni će snositi cijeli teret odgovornosti za stvaranje pete generacije strateškog podvodnog oružja nakon 2020. godine.

Ranije je Rubin najavio planove za stvaranje linije modularnih podvodnih vozila. Dizajneri namjeravaju razviti robote za vojne i civilne svrhe različitih klasa (mali, srednji i teški) koji će obavljati zadatke pod vodom i na površini mora. Ovaj razvoj je usmjeren i na potrebe Ministarstva obrane i ruskih rudarskih tvrtki koje rade u arktičkoj regiji.

Podvodna nuklearna eksplozija u Crnom zaljevu, Nova zemlja

Pentagon je već izrazio zabrinutost zbog ruskog razvoja podvodnih dronova koji mogu nositi desetke megatona bojevih glava.

Lev Klyachko, generalni direktor Središnjeg znanstveno-istraživačkog instituta "Kurs", najavio je provođenje takvih studija. Prema novinama, američki stručnjaci dali su ruskom razvoju kodno ime "Canyon".

Ovaj projekt, prema The Washington Free Beaconu, dio je modernizacije ruskih strateških nuklearnih snaga. “Ovaj podvodni dron će imati velika brzina i moći će putovati na velike udaljenosti." "Canyon", navodi se u publikaciji, po svojim karakteristikama moći će napadati ključne baze američkih podmornica.

Mornarički analitičar Norman Polmar vjeruje da bi se Kanjon mogao temeljiti na sovjetskom nuklearnom torpedu T-15, o čemu je prethodno napisao jednu od svojih knjiga. " ruska flota i njezin prethodnik, sovjetska mornarica, bili su inovatori u području podvodnih sustava i oružja”, rekao je Polmar.

Razmještaj stacionarnih podmorskih raketnih sustava na velikim dubinama čini nosače zrakoplova i cijele eskadrile brodova zgodnom, praktički nezaštićenom metom.

Koji su uvjeti za izgradnju brodova nove generacije od strane NATO pomorskih snaga? To je povećanje prikrivenosti, povećanje brzine putovanja uz maksimalnu tišinu, poboljšanje komunikacijskih i kontrolnih mogućnosti, kao i povećanje dubine ronjenja. Sve kao i obično.

Razvoj ruske podmorske flote predviđa napuštanje tradicionalne doktrine i opremanje mornarice robotima koji isključuju izravan sudar s neprijateljskim brodovima. Izjava glavnog zapovjednika ruske mornarice ne ostavlja nikakve sumnje.

“Jasno razumijemo i razumijemo da će povećanje borbenih sposobnosti višenamjenskih nuklearnih i nenuklearnih podmornica biti osigurano integracijom perspektivnih robotskih sustava u njihovo naoružanje”, rekao je admiral Viktor Čirkov.

Riječ je o izgradnji nove generacije podmornica na temelju unificiranih modularnih podmorničkih platformi. Središnji projektni biro za brodogradnju Rubin (CDB MT), koji sada vodi Igor Vilnit, prati projekte 955 Borey (generalni projektant Sergej Sukhanov) i 677 Lada (generalni projektant Yuri Kormilitsin). Istodobno, prema dizajnerima podmornice, pojam "podmornice" mogao bi u potpunosti otići u povijest.

Predviđeno je stvaranje višenamjenskih borbenih platformi koje se mogu pretvoriti u strateške platforme i obrnuto, za koje će biti potrebno samo instalirati odgovarajući modul ("Status" ili "Status-T", raketni sustavi, moduli kvantne tehnologije, autonomni inteligentni kompleksi itd.). Zadatak za blisku budućnost je stvaranje linije podvodnih borbenih robota prema nacrtima projektantskih biroa "Rubin" i "Malachite" te uspostava serijske proizvodnje modula na temelju dizajna TsKB-16.

2018-03-02T19: 29:21 + 05:00 Alex ZarubinObrana domovineobrana, Rusija, SAD, nuklearno oružjePodvodni borbeni roboti i vozila za isporuku nuklearnog oružja Pojavom bespilotnog zračnog izviđanja počeli su se razvijati bespilotni udarni sustavi. Istim putem ide i razvoj autonomnih podvodnih sustava robota, stanica i torpeda. Vojni stručnjak Dmitrij Litovkin rekao je da Ministarstvo obrane aktivno uvodi robotske bespilotne upravljačke sustave i komplekse borbena upotreba: „Pomorski roboti se uvode u postrojbe zajedno sa kopnenim i zračnim robotima. Sada...Alex Zarubin Alex Zarubin [e-mail zaštićen] Autor Usred Rusije

Rusko potpuno autonomno bespilotno podvodno vozilo "Posejdon" nema analoga u svijetu

Povijest stvaranja pomorskih robotskih sustava započela je 1898. godine u Madison Square Gardenu, kada je poznati srpski izumitelj Nikola Tesla na izložbi demonstrirao radio-upravljanu podmornicu. Neki vjeruju da se ideja o stvaranju robota za vodene ptice ponovno pojavila u Japanu na kraju Drugog svjetskog rata, ali zapravo je korištenje "ljudskih torpeda" bilo previše iracionalno i neučinkovito.

Nakon 1945. razvoj pomorskih vozila na daljinsko upravljanje išao je u dva smjera. V civilna sfera pojavili su se dubokomorski batiskafi koji su se kasnije razvili u robotske istraživačke komplekse. A vojni dizajnerski biroi pokušali su stvoriti površinska i podvodna vozila za obavljanje cijelog niza borbenih misija. Kao rezultat toga, u Sjedinjenim Državama i Rusiji stvorena su razna bespilotna površinska vozila (UAS) i bespilotna podvodna vozila (UUV).

U američkim pomorskim snagama nenaseljena navalna vozila počela su se koristiti odmah nakon Drugog svjetskog rata. Godine 1946., tijekom testiranja atomskih bombi na atolu Bikini, američka mornarica je daljinski prikupljala uzorke vode pomoću radio-upravljanih čamaca. Krajem 1960-ih na BNA je instalirana oprema za daljinsko upravljanje za čišćenje mina.

Godine 1994. američka je mornarica objavila UUV Master plan (UUV Master Plan), koji je predviđao korištenje uređaja za protuminsko djelovanje, prikupljanje informacija i oceanografske zadatke u interesu flote. Godine 2004. objavljen je novi plan za podvodne dronove. U njemu su opisane misije za izviđanje, protuminsko i protupodmorničko ratovanje, oceanografiju, komunikacije i navigaciju, patroliranje i zaštitu pomorskih baza.

Danas američka mornarica klasificira UAV i UAV prema veličini i primjeni. To nam omogućuje da sva robotska brodska vozila podijelimo u četiri klase (radi lakšeg uspoređivanja, ovu gradaciju ćemo primijeniti i na naše brodske robote).

X-klasa. Uređaji su mali (do 3 m) UAV ili UUV koji bi trebali podržavati djelovanje skupina snaga za specijalna djelovanja (SSO). Mogu provoditi izviđanje i podržavati djelovanje pomorske udarne skupine (KUG).

Lučka klasa. BNA su razvijeni na temelju standardnog 7-metarskog čamca s krutim okvirom i dizajnirani su za obavljanje zadataka osiguranja pomorske sigurnosti i izviđanja. Osim toga, uređaj može biti opremljen raznim vatrenim oružjem u obliku borbenih modula. Brzina takvih ABV-a u pravilu prelazi 35 čvorova, a autonomija rada je oko 12 sati.

Razred ronjenja na dah. Riječ je o sedmerometarskom BPA namijenjenom protuminskim mjerama, protupodmorničkim operacijama, kao i za potporu akcijama mornaričkog MTR-a. Podvodna brzina doseže 15 čvorova, autonomija - do 24 sata.

Klasa flote. 1 Podmornica od 1 metra s krutim tijelom. Dizajniran za protuminsko djelovanje, protupodmorničku obranu, kao i sudjelovanje u pomorskim operacijama. Brzina vozila varira od 32 do 35 čvorova, autonomija je do 48 sati.

Pogledajmo sada bespilotnu letjelicu i bespilotnu letjelicu, koji su u službi američke mornarice ili se razvijaju u njihovom interesu.

CUSV (Common Unmanned Surface Vessel).Čamac bez posade, koji pripada klasi Fleet, razvio je Textron. Njegove zadaće uključivat će patroliranje, izviđanje i udarne operacije. CUSV je kao normalan torpedni čamac: 11 metara duga, 3,08 metara široka, maksimalna brzina 28 čvorova. Može se kontrolirati ili od strane operatera na udaljenosti do 20 km, ili putem satelita na udaljenosti do 1.920 km. Autonomija CUSV-a je do 72 sata, u ekonomičnom načinu rada - do tjedan dana.

ACTUV (Bespilotno plovilo za kontinuirano ratovanje protiv podmornica). APU Fleet Class od 140 tona je autonomni trimaran. Odredište - lovac na podmornice. Može ubrzati do 27 čvorova, domet krstarenja - do 6000 km, autonomija - do 80 dana. Na brodu ima samo sonare za otkrivanje podmornica i sredstva komunikacije s operaterom za prijenos koordinata pronađene podmornice.

Ranger. BPA (X-klasa), koju je razvio Nekton Research za sudjelovanje u ekspedicijskim misijama, misijama otkrivanja podvodnih mina, izviđačkim i patrolnim misijama. Ranger je dizajniran za kratke misije, ukupne duljine 0,86 m, težak je nešto manje od 20 kg i kreće se brzinom od oko 15 čvorova.

REMUS (Udaljene jedinice za praćenje okoliša). Jedini podmornički robot na svijetu (klasa X) koji je sudjelovao u neprijateljstvima tijekom rata u Iraku 2003. godine. BPA je razvijen na temelju civilnog istraživačkog aparata Remus-100 tvrtke Hydroid, podružnice tvrtke Kongsberg Maritime. Rješava zadatke izviđanja i podvodnog pregleda u uvjetima plitkog mora. REMUS je opremljen sonarom bočnog izgleda povećane razlučivosti (5x5 cm na udaljenosti od 50 m), Doppler zapisom, GPS prijemnikom, kao i senzorima temperature i električne vodljivosti. Težina BPA - 30,8 kg, duljina - 1,3 m, radna dubina - 150 m, autonomija - do 22 sata, podvodna brzina - 4 čvora.

LDUUV (Bespilotno podvodno vozilo velikog deplasmana). Veliki borbeni UAV (klasa snorkelera). Prema konceptu zapovjedništva američke mornarice, UAV bi trebao imati duljinu od oko 6 m, podvodnu brzinu do 6 čvorova na radnoj dubini do 250 m. Trajnost plovidbe trebala bi biti najmanje 70 dana. UUV mora obavljati borbene i specijalne misije u udaljenim morskim (oceanskim) područjima. Naoružanje LDUUV - četiri torpeda kalibra 324 mm i hidroakustični senzori (do 16). Napadni BPA trebao bi se koristiti s obalnih točaka, površinskih brodova, iz silosa lansera (silosa) višenamjenskih nuklearnih podmornica tipa Virginia i Ohio. Zahtjevi za težinsko-veličinskim karakteristikama LDUUV-a uvelike su određeni dimenzijama silosa ovih čamaca (promjer - 2,2 m, visina - 7 m).

Pomorski roboti Rusije

Rusko Ministarstvo obrane proširuje raspon uporabe UUV-ova i UUV-ova za pomorsko izviđanje, borbu protiv brodova i UUV-a, protuminsko djelovanje, koordinirano lansiranje UUV skupina protiv kritičnih neprijateljskih ciljeva, otkrivanje i uništavanje infrastrukture, poput energetskih kabela.

Ruska mornarica, kao i američka mornarica, integraciju UUV-a u nuklearne i nenuklearne podmornice pete generacije smatra prioritetom. Danas se za rusku mornaricu razvijaju morski roboti za različite namjene, a u dijelovima flote.

"Tragač"... Robotski višenamjenski čamac bez posade (Fleet Class - prema američkoj klasifikaciji). Razvijen od strane NPP AME (Sankt Peterburg), ispitivanja su sada u tijeku. Podmorski zrakoplov "Iskatel" trebao bi otkrivati ​​i pratiti površinske objekte na udaljenosti od 5 km pomoću optoelektroničkog sustava promatranja, a podvodne - pomoću sonarne opreme. Nosivost broda je do 500 kg, domet je do 30 km.

"Mayevka"... Samohodni daljinski upravljani pronalazač-razarač mina (STIUM) (Snorkeler Class). Programer - JSC "Državno znanstveno proizvodno poduzeće" Region ". Svrha ovog UUV-a je pretraživanje i otkrivanje sidrišta, dna i dna pomoću ugrađenog sonara s sektorskim pogledom. Na temelju BPA u tijeku je izrada nove protuminske BPA "Aleksandrit-ISPUM".

"Čembalo"... BPA (Snorkeler Class), stvoren u CDB MT Rubin, u raznim modifikacijama, dugo je bio u službi ruske mornarice. Koristi se u istraživačke i izviđačke svrhe, preglede i karte morskog dna te traženje potopljenih objekata. "Čembalo" izgleda kao torpedo dužine oko 6 m i težine 2,5 tone. Dubina uranjanja je 6 km. BPA punjive baterije omogućuju mu put do 300 km. Postoji modifikacija pod nazivom "Čembalo-2R-PM", stvorena posebno za kontrolu vodenog područja Arktičkog oceana.

"Juno"... Još jedan model iz JSC CDB MT Rubin. Robot dron (X-klasa) dug 2,9 m, s dubinom uranjanja do 1 km i autonomnim dometom od 60 km. Porinut s broda "Juno" namijenjen je taktičkom izviđanju u zoni mora najbližoj "domaćoj dasci".

"Amulet"... BPA (X-klasu) također je razvio JSC CDB MT Rubin. Duljina robota je 1,6 m. Popis zadataka uključuje provođenje operacija pretraživanja i istraživanja stanja podvodnog okoliša (temperatura, tlak i brzina širenja zvuka). Maksimalna dubina uranjanja je oko 50 m, maksimalna podvodna brzina je 5,4 km / h, domet radnog područja je do 15 km.

"Obzor-600"... Spasilačke snage ruske Crnomorske flote usvojile su BPA (X-klasu) koju je stvorila tvrtka Tethys-PRO 2011. godine. Glavni zadatak robota je izviđanje morskog dna i svih podvodnih objekata. Obzor-600 može djelovati na dubini od 600 m i brzinom do 3,5 čvora. Opremljen je manipulatorima koji mogu podići teret težine do 20 kg, kao i sonarom koji može otkriti podvodne objekte na udaljenosti do 100 m.

BPA izvan klase, koji nema analoga u svijetu, zahtijeva više Detaljan opis... Donedavno se projekt zvao "Status-6". Posejdon je potpuno autonomna UUV, zapravo brza, dubokomorska, skrivena nuklearna podmornica male veličine.

Napajanje brodskih sustava i pogonskih uređaja na vodeni mlaz osigurava se od strane nuklearni reaktor s tekućim metalnim rashladnim sredstvom (LMC) kapaciteta oko 8 MW. Na podmornici K-27 (projekt 645 ZhMT) i podmornicama projekta 705/705K „Lira“ postavljeni su reaktori s jezgrama od tekućeg metala, koje su mogle postići podvodnu brzinu od 41 čvor (76 km/h). Stoga mnogi stručnjaci vjeruju da Posejdonova potopljena brzina leži u rasponu od 55 do 100 čvorova. Istodobno, robot, mijenjajući brzinu u širokom rasponu, može napraviti prijelaz na udaljenost od 10.000 km na dubinama do 1 km. To isključuje njegovo otkrivanje hidroakustičnim protupodmorničkim sustavom SOSSUS raspoređenim u oceanima, koji kontrolira prilaze američkoj obali.

Stručnjaci su izračunali da se Posejdon pri brzini krstarenja od 55 km/h može otkriti samo na udaljenosti do 3 km. Ali otkriće je samo pola bitke, niti jedno postojeće i perspektivno torpedo pomorskih snaga zemalja NATO-a neće moći sustići Posejdon pod vodom. Najdublji i najbrži europski torpedo, MU90 Hard Kill, lansiran brzinom od 90 km/h, moći će ga progoniti samo 10 km.

A to su samo "cvijeće", a "bobica" je nuklearna bojna glava megatonske klase koju Posejdon može nositi. Takva bojna glava može uništiti formaciju nosača zrakoplova (AUS), koja se sastoji od tri jurišna nosača zrakoplova, tri desetke pratećih brodova i pet nuklearnih podmornica. A ako dosegne akvatorij velike pomorske baze, onda će tragedija Pearl Harbor u prosincu 1941. pasti na razinu laganog dječjeg straha ...

Danas se postavlja pitanje koliko Posejdona može biti na nuklearnim podmornicama projekta 667BDR Kalmar i 667BDRM Dolphin, koje su u uputama označene kao nosači patuljastih podmornica? Odgovor je da je dovoljno da nosači zrakoplova potencijalnog neprijatelja ne napuste svoje odredišne ​​baze.

Dva glavna geopolitička igrača - Sjedinjene Američke Države i Rusija - razvijaju i proizvode sve više i više UAV-ova i UUV-ova. Dugoročno, to bi moglo dovesti do promjene doktrina pomorske obrane i taktike pomorskih operacija. Dok pomorski roboti ovise o nosačima, drastične promjene ne treba očekivati, ali činjenica da su već napravili promjene u ravnoteži pomorskih snaga postaje neosporna činjenica.

Aleksej Leonkov, vojni stručnjak časopisa "Arsenal domovine"