Парк морских роботов, способных решать сложные морские задачи, является частью недавно завершенного новаторского проекта, финансируемого Innovate UK, и готов изменить подходы к исследованию океана.
Автономные морские системы разрабатываются и развертываются во все большем количестве. Однако по мере того, как морские операции становятся все более сложными и дорогими, а установленная энергетическая инфраструктура увеличивается в масштабах и на расстоянии от берега, возникает потребность в более сложных многоплатформенных возможностях.
Squads of Adaptive Robots (SoAR), двухлетняя совместная инициатива исследований и разработок, возглавлялась разработчиком АНПА ecoSUB, компанией Planet Ocean. Проект стартовал в сентябре 2021 года и завершился этим летом полным тестированием системы в Smart Sound Plymouth на южном побережье Англии.
Целью команды SoAR было продемонстрировать, как можно выполнить крупномасштабные исследовательские и исследовательские миссии, выйдя за пределы ограничений отдельных АНПА. Отраслевые партнеры Planet Ocean, Sonardyne International и HydroSurv работали вместе с Национальным океанографическим центром (NOC), Королевским университетом Холлоуэй и морской катапультой возобновляемых источников энергии (ORE) над разработкой усовершенствованного планирования миссий на основе искусственного интеллекта, протоколов связи для координации флота и значительных улучшений в подводных условиях. навигационные и коммуникационные технологии.
Испытания на открытой воде успешно продемонстрировали скоординированные миссии, разработанные, контролируемые и адаптированные в режиме реального времени с помощью интеллектуального «автономного двигателя». В испытаниях задействованы несколько надводных и подводных автономных систем, управление полетом осуществляется с удаленного берегового пункта управления. Испытания имитировали миссию по обследованию концессии морской ветряной электростанции, основанную на комплексном анализе экономического обоснования, проведенном командой ORE Catapult.
SoAR привел к внедрению нескольких технологических инноваций, в том числе передового планирования миссий на основе искусственного интеллекта, протоколов связи с открытым исходным кодом для координации гетерогенного флота и ряда новых и расширенных возможностей платформы как для наземных, так и для подземных систем. Разнообразие роботизированных платформ малого форм-фактора, задействованных в проекте, представляет собой одну из лучших инноваций в океанской робототехнике Великобритании на сегодняшний день.
Концепция SoAR адаптируется к различным приложениям, но стратегически адаптирована для удовлетворения конкретных потребностей морского ветроэнергетического сектора, разрабатывая подход, который предложит новые рабочие парадигмы и существенную долгосрочную экономию затрат на строительство и обслуживание морских активов по сравнению с традиционными методами.
Технология
Автономный двигатель на уровне автопарка, разработанный Ройал Холлоуэй, Лондонский университет, служит центральной нервной системой миссии, принимая решения в режиме реального времени и перепланируя, когда это необходимо из-за таких факторов, как неточное выполнение миссии, неисправности транспортных средств, изменение операционной среды. или добавление и удаление станций. Разделение труда, ставшее возможным благодаря такому подходу, продемонстрировало значительные перспективы повышения производительности, которое стало возможным благодаря робототехнике и искусственному интеллекту.
Коммуникационная магистраль SoAR, разработанная и выпущенная командой NOC, решает проблему отсутствия стандартизированных интерфейсов и протоколов связи. Он действует как центральная система обмена сообщениями, которая обеспечивает взаимодействие между автономным двигателем на уровне парка, системой управления и контроля каждой конкретной машины и любой другой подсистемой, требующей двунаправленной связи. Это ключ к обеспечению беспрепятственного внедрения различных платформ и подсистем в различных комбинациях для удовлетворения широкого спектра задач миссии.
Для испытания компания Sonardyne обеспечила промежуточную связь через свои акустические приемопередатчики AvTrak 6 Nano, установленные на каждом АНПА. Это позволило одновременно отслеживать USBL через надводное судно и обеспечивать надежную телеметрию для связи между АНПА и АПА.
AUV ecoSUB представляют собой значительный прогресс в доступной и универсальной робототехнике для изучения океана. Эти недорогие АНПА, оснащенные возможностью установки широкого спектра современных датчиков, включая высококачественные гидроакустические системы бокового обзора, DVL, акустическую связь и ряд научных полезных нагрузок, подходят для различных секторов и вариантов применения. Небольшая группа из четырех АНПА ecoSUB, каждый из которых оснащен акустическим приемопередатчиком Sonardyne AvTrak 6 Nano, сыграла решающую роль в быстрой оценке подводной среды и проведении предварительных оценок для определения представляющих интерес целей.
Auto-Hover 1 (AH1), принадлежащий и управляемый NOC, представляет собой современное состояние платформ AUV с возможностью удержания позиции. Оснащенный шестью подруливающими устройствами, AH1 способен с исключительной точностью удерживать позицию и вертикально перемещаться в толще воды. Обладая расширенными возможностями зондирования, а также оснащенным приемопередатчиком AvTrak, AH1 предназначался для задач тщательного осмотра, позволяя проводить сложное и всестороннее обследование выявленных целей.
Инновационный и долговечный USV компании HydroSurv, REAV-60, был специально разработан и изготовлен для операций за пределами прямой видимости (BVLoS). Центральное место в сценарии его использования занимает универсальность в широком спектре задач морских исследований и инспекций, а также соответствие поступающим нормативным требованиям.
USV REAV-60 «Децибел» компании Sonardyne взял на себя ключевую роль, служа важнейшим коммуникационным шлюзом для роя АНПА. Он был оснащен приемопередатчиком HPT 3000, а на его верхней части работало хорошо зарекомендовавшее себя программное обеспечение Ranger-2, облегчающее межсреднюю связь и обеспечивающее навигационную поддержку АНПА. Компания Decibel также была оснащена различными устройствами связи, включая системы спутниковой связи 4G/LTE и Iridium, обеспечивающие связь между подводными и надводными системами, а также системой Autonomy Engine.
Развернутый флот SoAR управлялся и контролировался из берегового центра удаленных операций HydroSurv в Эксетере с использованием Связь 4G/LTE и Iridium.
SoAR получила финансирование в рамках конкурса «Подводные технологии следующего поколения», совместной инициативы, поддержанной Innovate UK, Технологическим центром Net Zero и Королевским флотом Британии.
