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Hydroid公司蓝鳍无人潜艇在美国实现

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:Bluefin设计了一种AUV,该AUV结合了应用物理科学公司开发的声呐,从而实现大视场潜艇的深海声呐探测工作。TIGHAR与菲尼克斯国际控股公司签订合同,提供他们的Bluefin-21AUV,搜索指定区域,Bluefin海洋业务人员陪同探险队支持搜寻工作。美国凤凰国际控股有限公司的Bluefin-21 AUV被命名为Artemis,在搜寻马航370飞机残骸过程中进行了70天的作业。Artemis在搜索过程中记录的最长下水时间为27 h 9 min,这也是Bluefin-21 AUV的作业时长最高纪录。

Hydroid公司蓝鳍无人潜艇在美国实现

1997年,Bluefin由麻省理工学院AUV实验室的一组核心工程师建立,Bluefin能够提供完整的AUV生命周期产品,包括研发、技术集成、大规模制造、平台培训和运营支持等。2011年,Bluefin被选为通用动力高级信息系统小组的一部分,为美国海军水雷对抗无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)计划开发和制造定制版Bluefin-21AUV,该AUV被命名为Knifefish。Knifefish已经作为沿海战斗舰雷战任务系统的一部分,在高杂波环境中提供扫雷辅助。

作为应用物理科学公司团队的一部分,Bluefin还参与了国防高级研究深海业务项目,旨在通过开发先进的无人系统对峙感知来扭转柴油-电力潜艇威胁的不对称优势。Bluefin设计了一种AUV,该AUV结合了应用物理科学公司开发的声呐,从而实现大视场潜艇的深海声呐探测工作。Bluefin与超电子海洋系统签订合同,根据美国海军海洋系统司令部声学设备对策MK5计划,开发直径3 in的可消耗设备的组件,声学装置可以用作静态或移动设备。同时,Bluefin与哥伦比亚集团和Battelle合作开发下一代大型潜水器Proteus,该航行器直径5 ft,长25 ft,能够在无人驾驶或载人模式下工作,Bluefin为该航行器提供任务规划和电力解决方案,用于无人任务的自主和导航。

Bluefin参加了搜索Amelia Earhart丢失的洛克希德电动飞机,这次搜寻活动由国际历史航空器恢复组织(The International Group for Historic Aircraft Recovery,TIGHAR)带领,于2012年夏天在南太平洋的一个偏远岛屿Nikumaroro附近探险水域,寻找飞机残骸的迹象。TIGHAR与菲尼克斯国际控股公司签订合同,提供他们的Bluefin-21AUV,搜索指定区域,Bluefin海洋业务人员陪同探险队支持搜寻工作。这个区域的搜索难度比预期的要高,先前未绘制的搜索区域具有高达45°的斜坡和竖直突出的锯齿状珊瑚悬崖,然而AUV成功地完成了超过1.2 mi2的搜索,最大深度超过4 000 ft。

Bluefin产品的代表性高端产品就是Bluefin-21,外观结构如图4-4所示,该产品有如下一些亮点:

①自由泛模——AUV设计包括用于现场任务重配置的可交换有效载荷段和电池模块;子系统可以快速访问各个任务,也允许在现场维护,加快运算速度;

②高效——Bluefin-21是一种高效、深额定AUV,执行任务的能力不逊色于较大的平台;它的小尺寸和能力使得发射与回收是一个简单过程,能在船舶上被广泛应用;

③精确导航——Bluefin-21使用惯性导航系统提供最佳的导航精度;航位推算漂移通常小于航行距离的0.1%,产生更高质量的数据;USBL辅助进一步提高导航精度;

④可空运——航行器、电池和支持设备可以分解和打包成易于运输的部分,这样可以快速布置AUV进行作业。(www.xing528.com)

图4-4 Bluefin-21外观图

Bluefin-21的主要参数如表4-2所示。

表4-2 Bluefin-21主要参数

美国海军利用Bluefin-21在印度洋寻找失踪的马航370航班。Bluefin-21于2014年4月14日首次下潜,当达到水下4 500 m极限后,内置安全程序强迫它浮出水面,搜寻任务只进行了6 h,并不是当初预期的16 h。16日,它再度下潜,因发生技术故障,又提早浮出水面,随后进行了第三次下潜,但没有发现飞机。为了解决超过4 500 m深度的操作,Bluefin的专家在研究了航行器的压力外壳、配件和其他部件后,将AUV的操作深度扩展到了5 000 m,AUV的软件被调整以允许在不触发任务中止的情况下运行到5 000 m。

美国凤凰国际控股有限公司的Bluefin-21 AUV被命名为Artemis,在搜寻马航370飞机残骸过程中进行了70天的作业。在此期间,工程师为它实施了额外的软件更改,从而使工程师能实时监控电池状态,允许操作员根据电池的状况向Artemis发出信号,以执行额外的预编程任务。在AUV搜索作业结束时,Artemis定期潜水22~25 h(比额定20 h的设计耐久率显著增加)。Artemis在搜索过程中记录的最长下水时间为27 h 9 min,这也是Bluefin-21 AUV的作业时长最高纪录。

Artemis成功地搜索了860 km2的区域,包括由拖曳声波定位仪(towed pinger locator,TPL)检测到的声学指示标识的区域,如图4-5所示。由Artemis收集的侧扫声呐图像是高分辨率数据,可以让搜寻工作得到更详细的信息。虽然所获取的声呐图像中没有包含飞机残骸,但是Artemis向坠机调查人员提供了急需的搜索数据,从而得出飞机不在AUV搜索区域内的结论。

图4-5 Artemis侧扫声呐图像[113]

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