海战环境正在迅速变化。美国海军正在适应变化,继续保持其在蓝水领域的主导地位,同时建设棕水能力。无人系统,如无人空中无人机,在应对新的战场挑战中发挥着关键作用。无人水下航行器 (UUV) 正在成为海军的海上版空军无人机。与传统的舰载作战相比,UUV 代表了一种低端颠覆性技术,它能够承担越来越复杂的角色,打破战场熵的天平。它们可以改善任务结果,而成本仅为传统作战的一小部分。此外,麻省理工学院目前正在开发的长期水下电源将使 UUV 的射程和作战续航能力提高一个数量级。安装这些系统不仅可以让 UUV 完成新的、以前不可能完成的任务,还可以大幅降低成本。我探讨了 UUV 和长期水下电源对海军及其未来作战的财务和战略影响。通过研究当前的海军行动以及 UUV 可以补充或取代潜水员和船只的方式,我确定了使用 UUV 技术降低人员生命风险、降低成本和利用技术学习曲线的方法。我得出的结论是,随着 UUV 的广泛使用,可以立即节省大量成本,而目前的研究投资水平与 UUV 项目的风险和回报相比是不足的。
本书专门介绍无人水下航行器 (UUV)。众所周知,UUV 家族有两个独立的分支:遥控航行器 (ROV) 和自主水下航行器 (AUV)。每个分支都有其优点和局限性,以及特定的任务。AUV 和 ROV 之间的区别在于,AUV 采用“智能”,例如传感和自动决策。它们在“头脑”中预先定义了操作计划,使它们能够自主执行任务。ROV 由人类借助基于系绳(电缆、光纤等)的通信链路进行远程控制。然而,将 AUV 技术应用于 ROV(将其转变为“智能”ROV)正在减少这两个分支之间的差异。这本书的标题最初有“智能”一词,在我看来,它正确地揭示了 UUV 发展的趋势。因此,AUV 是本书中大多数文章的主题。
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:
• 无人水下航行器 (UUV) – 提供水下测试和评估 – 与其他作战中心部门、潜艇发展第五中队合作 – 提供 UUV 母港设施、支持 • 网络安全与工程 – 认证与认可 – 测试与分析 – 主题专家
AvTrak 6 Nano 收发器是专为小型水下航行器设计的 AvTrak 6 的变体。它结合了转发器、收发器和遥测链路的功能,可实现智能海底作业。它提供 OEM 和有线两种规格,可轻松集成到许多不同的平台中。
多普勒测速仪被添加到此传感器套件中以提高滤波器的性能。作为滤波器的一个组成部分,磁罗盘和陀螺罗盘偏差被估计
美国海军有意发展自主能力,以执行对人类越来越危险的任务并增强作战能力。本报告重点介绍两类海军平台——无人水下航行器和无人水面航行器,并探讨增加海军自主系统数量和能力的潜力。本报告研究了此类系统的技术发展和海军的作战要求。作者分析了以下四个领域:当前的自主技术水平、当前的杀伤链和能力、未来舰队架构及其自主能力以及替代作战概念中的自主性。这项研究由海军研究办公室赞助,在兰德国防研究所的采购和技术政策中心内进行,该中心是一个由国防部长办公室、联合参谋部、联合作战司令部、海军、海军陆战队、国防机构和国防情报界赞助的联邦资助研究和开发中心。有关兰德公司收购与技术政策中心的更多信息,请访问www.rand.org/nsrd/ndri/centers/atp 或联系中心主任(联系信息在网页上提供)。
论文摘要:北极海冰加速融化对全球气候稳定、海洋生态系统和航行安全构成严峻挑战。为了满足对北极环境进行持续高分辨率监测的需求,本论文探讨了自主维持系统 (SAS) 的开发及其可行性,以实现北极的长期观测。该系统旨在克服传统固定或漂流浮标的局限性,以及无人机和自主水下航行器 (UAV) 的航程和续航能力限制,利用小水线面双体 (SWATH) 无人水面航行器 (USV) 作为核心观测平台。风力驱动的 SWATH 既能利用风帆产生的风能,又能利用水下涡轮机产生的海流能,从而在偏远的北极地区实现持续自主运行。这种混合能量收集方法确保 SAS 能够长时间独立运行,显著提高北极数据收集的空间和时间分辨率。
AvTrak 6 Nano 收发器是专为小型水下航行器设计的 AvTrak 6 的变体。它结合了转发器、收发器和遥测链路的功能,可实现智能海底作业。它提供 OEM 和有线外形尺寸,可轻松集成到许多不同的平台中。