Глубоко инновационный подход: движущие силы подводной обороны

Кредит: Kraken Robotics

Подводное пространство никогда не имело столь стратегического значения. От распространения подводных лодок и подводных аппаратов до защиты подводной энергетической и коммуникационной инфраструктуры – морская безопасность теперь простирается далеко под поверхностью океана. В результате оборонные ведомства по всему миру вкладывают значительные средства в подводную энергетику, навигацию, датчики, системы автономности и связи, чтобы поддерживать осведомленность о ситуации и реагировать на возникающие угрозы. Компании, представленные в рейтинге MTR100 этого года, являются лидерами в этих областях, а их инновации формируют новую эру постоянных, распределенных и масштабируемых возможностей подводной обороны.

Энергетические системы: обеспечение устойчивости

Поскольку оборонные задачи распространяются на более глубокие воды и требуют большей автономности, надежная инфраструктура электроснабжения становится критически важной. Такие компании, как SubCtech , лидируют в этой области, предлагая литий-ионные аккумуляторные батареи, рассчитанные на глубину до 6000 метров. Модульная технология SmartPowerBlock обеспечивает электропитание автономных подводных аппаратов (АПА) и дистанционно управляемых подводных аппаратов (ДУВ) в длительных операциях, а системы мониторинга OceanPack обеспечивают непрерывный сбор данных об окружающей среде, что крайне важно для подводного наблюдения и мониторинга морской среды.

Подводный нагнетатель (SSC) компании Teledyne Marine — это ещё один прорыв: компактная «мини-электростанция» на топливных элементах, разработанная для длительного использования в удалённых условиях. SSC может заряжать стационарные автономные подводные аппараты (AUV) и дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV), узлы управления электропитанием и поддерживать полностью автономную работу без необходимости частого извлечения и обслуживания.

Подводный нагнетатель воздуха Teledyne Marine. Фото: Teledyne Marine

Подводный нагнетатель воздуха на воде. Фото: Teledyne Marine

Не менее важна подводная коммуникационная магистраль. Гибридные оптоволоконные кабели NOVACAVI , входящие в линейку Aquacable, обеспечивают электропитание и передачу данных в режиме реального времени для современных систем наблюдения, таких как Система подводного наблюдения (UNWAS) компании Image Soft. Обладая многолетним опытом работы с оборонными предприятиями и заказчиками на шельфе, группа MacArtney Underwater Technology Group разрабатывает и интегрирует комплексные системы подводной подачи энергии. Помимо кабелей и разъемов, MacArtney предлагает специально разработанные шлангокабели, лебёдки, токосъемные кольца и подводные распределительные коробки, которые образуют магистральную систему распределения питания для автономных подводных аппаратов (AUV), дистанционно управляемых подводных аппаратов (ROV) и стационарных донных установок.

Навигация и позиционирование: работа без GPS

Специалисты по оборонному планированию всё чаще рассчитывают на работу в условиях отсутствия GPS-сигнала, где поверхностные координаты могут быть ненадёжными или отсутствовать вовсе. Поэтому точная подводная навигация становится критически важным фактором подводной обороны, которая всё чаще требует сверхкомпактных систем позиционирования и инерциальной навигации, которые можно разместить в небольших и лёгких подводных аппаратах без ущерба для точности и производительности.

Компания Tritech International давно известна своими гидролокаторами Gemini, но её система MicronNav USBL — выдающееся достижение в области миниатюрной навигации. Разработанная для небольших транспортных средств и водолазных приложений, система MicronNav обеспечивает отслеживание, позиционирование и передачу данных в режиме реального времени в ограниченном пространстве, что критически важно для таких операций, как противоминная борьба (ПМБ) и тайные прибрежные операции.

Система MicronNav USBL. Источник: Tritech International Limited

Компания SBG Systems выводит инерциальную навигацию на новый уровень, предлагая системы Ekinox и Ellipse INS/AHRS на базе МЭМС. Эти компактные системы с низкими габаритами, весом и энергопотреблением обеспечивают высокоточные навигационные и ориентационные данные даже без использования ГНСС-сигналов, обеспечивая длительную автономность и точное управление аппаратами, работающими глубоко под водой или в сложных условиях.

Инерциальная навигационная система Ekinox. Источник: SBG Systems

Инерциальная система на основе МЭМС Ellipse. Источник: SBG Systems

Компактные доплеровские лаги скорости (DVL) Nortek и навигационная система Nucleus 1000 позволяют малым автономным подводным аппаратам (АНПА) и системам управления водолазами работать автономно с исключительной точностью. В сочетании с инерциальными датчиками на основе МЭМС от SBG Systems эти решения сокращают габариты и стоимость высокоточной навигации.

Навигационная система Nucleus 1000. Источник: Nortek

Доплеровский журнал скорости (DVL) Nortek. 1 кредит

Зондирование и наблюдение: расширение знаний о морском дне

Подводная оборона переходит от периодического обследования морского дна к непрерывному наблюдению, стимулируя инновации в области гидролокаторов и систем подводной визуализации. Канадская компания Kraken Robotics стала мировым лидером в области гидролокаторов с синтезированной апертурой (SAS). Её система KATFISH, интегрированная с буксируемым гидролокатором с синтезированной апертурой (TSAS), уже используется несколькими флотами для мониторинга морского дна и обнаружения изменений, обеспечивая непревзойденное разрешение и охват площади.

Система KATFISH. Источник: Kraken Robotics

Компания NORBIT Subsea расширяет свои возможности благодаря компактным многолучевым гидролокаторам и решениям GuardPoint для обнаружения вторжений, позволяя службам безопасности контролировать порты, военно-морские базы и подводную инфраструктуру в режиме реального времени. Кроме того, EdgeTech имеет успешный опыт поставок гидролокаторов бокового обзора, таких как модели 4205 и 2205, для программ MCM.

Для операций на близком расстоянии гидролокатор бокового обзора высокого разрешения Klein Marine Systems обеспечивает детальное изображение морского дна, поддерживая миссии по управлению морскими ресурсами, спасательные операции и обеспечение безопасности. В сочетании с прочными системами подводного освещения BIRNS эти инструменты обеспечивают исключительную чёткость изображения в сложных условиях, предлагая комплексный набор инструментов для обнаружения угроз и аномалий в сложных подводных условиях.

Автономные беспилотные системы: масштабирование операций

Беспилотные платформы продолжают трансформировать морскую оборону, расширяя зону действия и снижая эксплуатационные расходы. Портативные дистанционно управляемые аппараты (ROV) от VideoRay стали стандартным оборудованием для групп по обезвреживанию взрывоопасных предметов (EOD) ВМС США, обеспечивая быстрое экспедиционное развёртывание с минимальными логистическими затратами.

Компания Oceaneering International производит фурор своим AUV Freedom, недавно выбранным Отделом оборонных инноваций (DIU) в 2024 году в качестве прототипа беспилотного подводного аппарата большого водоизмещения (LDUUV) для ВМС США. Аппарат уже провёл успешные демонстрационные испытания для ВМС США, включая отстыковку, уклонение от препятствий, точную доставку полезной нагрузки и длительные исследования, что стало важным шагом в развитии автономных подводных возможностей.

В то же время компания Boxfish Robotics продвигает идею автономности с помощью ARV-i — своего беспроводного резидентного подводного дрона, способного оставаться под водой месяцами и обеспечивающего непрерывную разведку и мониторинг объектов. Компания ecoSUB Robotics делает подводную автономность доступной благодаря своему семейству лёгких и доступных по цене автономных подводных аппаратов (AUV), которые можно развёртывать в больших количествах. Благодаря портативности и простоте использования они идеально подходят для широкого спектра задач: от мониторинга окружающей среды до осмотра объектов и тактических групповых операций.

Дрон ARV-i. Источник: Boxfish Robotics

На поверхности беспилотные подводные аппараты SP-48 компании SeaTrac Systems, работающие на солнечной энергии, могут служить постоянными ретрансляторами связи или мобильными сенсорными концентраторами, расширяя дальность и возможности подводных сетей. Особенно инновационная концепция представлена компанией SubSeaSail , чьи полупогружные платформы сочетают в себе скрытность, энергетическую тягу и сверхнизкую стоимость эксплуатации. HORUS — это полупогружная наблюдательная платформа, способная осуществлять бесшумную разведку, наблюдение и рекогносцировку (ISR), а HERMES — прочный самовосстанавливающийся тримаран для логистики и высокоскоростного слежения.

Беспилотный аппарат SP-48 на солнечной энергии. Источник: SeaTrac Systems

Судно HORUS. Источник: SubSeaSail

Подводные коммуникационные сети: соединяя подводное боевое пространство

По мере распространения беспилотных подводных систем надежная подводная связь становится столь же важной, как навигация и датчики, и компании MTR100 являются пионерами в разработке решений, которые позволяют военно-морским силам создавать высокоинтегрированные и распределенные подводные сети.

Компания Sonardyne уже давно является лидером в области подводной связи и позиционирования. Её оптический модем BlueComm обеспечивает высокоскоростную беспроводную передачу данных между аппаратами и с аппарата на поверхность, а системы Ranger 2 USBL и Compatt 6+ LBL могут также использоваться в качестве сетей связи, позволяя автономным подводным аппаратам (AUV), дистанционно управляемым подводным аппаратам (ROV) и водолазам обмениваться навигационными данными и информацией о ходе выполнения заданий.

EvoLogics выводит акустическую связь на новый уровень благодаря своей запатентованной технологии S2C (Sweep Spread Carrier), вдохновлённой дельфинами, которая обеспечивает одновременную связь и позиционирование в сложных условиях. Эта двойная функция позволяет создавать распределённые группы автономных подводных аппаратов (АНПА), сетевые системы управления морем (MCM) и инструменты управления водолазами, построенные на единой коммуникационной магистрали.

Интеграция и сотрудничество: экосистема инноваций

Стремительный темп инноваций в области морской обороны обусловлен не только тенденциями в области передовых технологий, но и экосистемами сотрудничества, которые ускоряют внедрение коммерческих океанических технологий в оборонные приложения. Эти центры, холдинговые компании и стратегические альянсы помогают сократить разрыв между коммерческими инновациями и эксплуатационными возможностями.

Такие технологические кластеры, как Центр морских предприятий и предпринимательства ( COVE ) в Новой Шотландии, предоставляют стартапам, исследователям и подрядчикам оборонной отрасли площадку для совместной работы по испытанию и совершенствованию своей продукции. General Oceans , основанная в 2021 году, — это глобальная группа, специализирующаяся на морских технологиях и объединяющая ведущие бренды в области подводных технологий под одной крышей для обеспечения централизованных НИОКР, инженерных разработок и поддержки рынка. Четыре компании группы — Nortek, Tritech International, Klein Marine Systems и RS Aqua — представлены в рейтинге MTR100 этого года, что подчеркивает ее растущее влияние в сфере обороны, морской энергетики и океанологии.

Тем временем, Forcys , запущенный в 2022 году британской группой Sonardyne, использует аналогичный синергетический подход. Технологические партнёры Forcys, в состав которой входят Wavefront Systems, Chelsea Technologies, EIVA, Voyis и Sonardyne, объединяют опыт в области гидролокаторов, навигации, автономных систем и систем управления для ускорения инноваций в области противолодочной обороны, борьбы с подводными лодками и наблюдения за морским дном.

Новая эра морской обороны

От кабелей повышенной прочности до долговечных автономных платформ – компании, участвующие в MTR100 в этом году, представляют собой нечто большее, чем просто инженерное совершенство; они формируют будущее морской обороны. Достижения в области энергосистем, навигационных технологий, гидролокации и беспилотных аппаратов объединяются, создавая подводную среду, которая становится более взаимосвязанной, устойчивой и устойчивой, чем когда-либо прежде. По мере развития подводных угроз эти новаторы обеспечивают ситуационную осведомленность и оперативное превосходство, необходимые для обеспечения безопасности океанских глубин.