时间表以及未来Orka潜艇制造商提出的任何临时或桥接解决方案,这应该是波兰决策者的主要考虑因素。 因此,本文还将研究每种潜艇类型的运营能力的发展状况和关键方面,以评估与获取尚未引入活跃服务的设计相关的潜在风险。 对潜在发展相关的挑战的分析还将考虑将其他系统的整合,例如攻击导弹,无人驾驶的水下车辆(UUV)和先进的Pro Pulsion Systems。 虽然ORKA程序中的所有潜在竞争者都提出了这些功能,但上述某些系统时间表以及未来Orka潜艇制造商提出的任何临时或桥接解决方案,这应该是波兰决策者的主要考虑因素。因此,本文还将研究每种潜艇类型的运营能力的发展状况和关键方面,以评估与获取尚未引入活跃服务的设计相关的潜在风险。对潜在发展相关的挑战的分析还将考虑将其他系统的整合,例如攻击导弹,无人驾驶的水下车辆(UUV)和先进的Pro Pulsion Systems。虽然ORKA程序中的所有潜在竞争者都提出了这些功能,但上述某些系统
根据天体(通常是太阳、月亮或特定恒星)的位置来确定自己在地球表面的位置,这种技术需要依靠晴朗的天空和高精度的天文钟。天文导航是几个世纪以来水手必备的技能,现在海军认识到不能只依赖 GPS,因此天文导航再次被教授给年轻水手。另一种关键的 GPS 无法使用的导航方法是惯性导航,它通过测量船舶或其他平台在所有三个维度上的加速度来提供其速度和位置。曾经非常庞大且昂贵,目前的固态惯性导航装置正变得越来越小、越来越便宜,使其能够用于小型水面舰艇甚至无人水下航行器 (UUV)。
本报告介绍了海军研究生院军官学生组成的综合系统工程和分析团队进行的分析和评估结果。他们的作战任务旨在设计一个无人和载人水下航行器系统,以确保在近期和未来十年的水下主导地位。系统视角对本研究的重要性体现在与海军企业的许多作战利益相关者、学术研究人员、行业合作伙伴和收购计划的广泛接触中。基于能力的方法强调了目前部署的 UUV 以及未来十年内可实现的技术的任务适用性。最终报告总结了这些关键见解,并提供了详细的建议,以告知当前的决策者为未来的水下力量做好准备。
研讨会包括 39 篇论文和三次全体会议演讲。在第一次全体会议演讲:用于海洋探索的海洋机器人;理论挑战和实际问题中,Antonio Pascoal(葡萄牙高等技术学院)就理论与实践之间的相互作用、海洋机器人导航、制导和控制中的关键概念和挑战进行了精彩的图文并茂的阐述,重点是与海洋科学家的合作。Jas Singh(英国系统工程与评估)发表了第二次全体会议演讲,概述了英国国防部新的战场通道无人水下航行器项目。Laurie Linnet(英国 Fortkey Ltd.)发表了第三次全体会议演讲,涉及基于 UUV 的创新视觉信息检索技术。
许多 NOAA 项目率先创新性地使用 UxS 作为宝贵的力量倍增器——通常以更低的成本、更高的安全性和更低的风险来增强数据收集,尤其是在偏远或极端环境中。我们用于开展研究和运营的系统包括无人水下航行器 (UUV),例如滑翔机、遥控航行器 (ROV)、无人水面航行器 (USV) 和无人飞行器 (UAV)。UxS 数据正在改善渔业资源评估、飓风强度预报以及海洋和栖息地测绘。在每个 NOAA 任务区加速和扩大无人系统的使用将为 NOAA 客户提供更高质量、更具成本效益的服务,缩短周期,从而提高运营绩效和安全性。示例应用包括:
AI 人工智能 ASAT 反卫星(武器) ATR 自动目标识别 BMD 弹道导弹防御 CAIR 印度人工智能与机器人中心 CCW 某些常规武器公约 CBM 建立信任措施 DRDO 印度国防研究与发展组织 FCAS 未来作战航空系统 ICBM 洲际弹道导弹 IHE 不敏感高爆炸弹 ISR 情报、监视和侦察 LAWS 致命自主武器系统 MEMS 微机电系统 nEM 纳米能材料 NC3 核指挥、控制和通信 N/MEMS 纳米和微机电系统 NRRC 美国核风险降低中心 R&D 研究与开发 SPD 巴基斯坦战略计划司 SRF 俄罗斯战略火箭部队 SSBN 核动力弹道导弹潜艇 UAV 无人驾驶飞行器 UN 联合国 UUV 无人水下航行器 WMD 大规模杀伤性武器
ADF 澳大利亚国防军 ADHQ 澳大利亚国防总部 ASW 反潜战 CIWS 近距武器系统 DE 决定性效果 DSTO 国防科学技术组织 EBO 基于效果的作战 EE 使能效果 EHF 超高频 ESM 电子支援措施 ET 使能技术或战术 FFG 阿德莱德级导弹护卫舰 FPS 功能性能规范 HQJOC 总部联合作战司令部 HSV 高速船 JTF 联合特遣部队 MEU 任务基本单位 OODA 观察、定位、决策、行动 RAN 澳大利亚皇家海军 R&D 研究与开发 SES 表面效应舰 SHF 超高频 SLOC 海上通信线 SM 潜艇 SURTASS 表面拖曳阵列声纳系统 SWATH 小型水面双体船 UAV 无人驾驶飞行器 UUV 无人驾驶水下航行器 US 美国 USN 美国海军 WWII 第二次世界大战
ADF 澳大利亚国防军 ADHQ 澳大利亚国防总部 ASW 反潜战 CIWS 近距武器系统 DE 决定性效果 DSTO 国防科学技术组织 EBO 基于效果的作战 EE 使能效果 EHF 超高频 ESM 电子支援措施 ET 使能技术或战术 FFG 阿德莱德级导弹护卫舰 FPS 功能性能规范 HQJOC 总部联合作战司令部 HSV 高速船 JTF 联合特遣部队 MEU 任务核心单位 OODA 观察、定位、决策、行动 RAN 澳大利亚皇家海军 R&D 研究与开发 SES 表面效应舰 SHF 超高频 SLOC 海上通信线 SM 潜艇 SURTASS 表面拖曳阵列声纳系统 SWATH 小型水面双体船 UAV 无人驾驶飞行器 UUV 无人驾驶水下航行器 US 美国 USN 美国海军 WWII 第二次世界大战
无人管理的水下车辆(UUV)是水下勘探和维护的关键。自动驾驶水下车辆(AUV),其潜力减少了运营时间和环境影响,这使人们增加了兴趣。但是,他们面临着重要的技术挑战,尤其是在电源方面。这项研究重点是用于连续AUV操作的电感无线功率传递(IWPT),采用紧密耦合的分裂核心变压器(SCT),设计用于近场功率传递。提出了稳健的隔离和对准机制来克服海水环境的影响。具有SCT和RESONANT LLC电路的IWPT设备进行模拟并实验测试。有限元方法研究突出了将设备与海水环境隔离,尤其是在高频时的优势。LLC仿真和实验结果表明,电力传输的效率分别为93.2%和87.1%,最高为312W。但是,实验设备的全球效率下降到76.4%,突显了对电路设计优化的需求。
图 1 国防部正越来越多地在各种系统中使用自主能力。 ........................................................................................................................................... 5 图 2 全球自主初创企业地图(顶部);初创企业机会目标分类(底部) ...................................................................................................................... 7 图 3 机器智能生态系统 ............................................................................................................................. 8 图 4 自主性在国防部的各种重要任务中获得作战价值 ............................................................. 12 图 5 战斗老兵刷新无人机技能 ............................................................................................................. 18 图 6 “在环”监督为人机合作提供了更多机会 ............................................................................................. 19 图 7 建立对自主系统的适当信任校准 ............................................................................................. 22 图 8 用于系统 V&V 和性能增强的在线处理器 ............................................................................. 34 ...........................