Подводный мир: будущее беспилотных аппаратов

«Роль автономии в UUV, без сомнения, является наиболее значительным достижением в нашей отрасли с моей точки зрения. Не только появление и возможности автономии, но и то, как мы учитываем, используем и внедряем автономию и автономные технологии, действительно важно для того, где мы находимся и куда мы идем как отрасль. Мы внедряем автономные технологии в транспортные средства, которые всегда были «дистанционно управляемыми» или даже укомплектованы для обеспечения большей эффективности и возможностей. Мы действительно стираем грань

«Мы внедряем автономные технологии в транспортные средства, которые всегда были« дистанционно управляемыми »или даже укомплектованы для обеспечения большей эффективности и возможностей. Мы действительно стираем грань между «ROV» и «AUV» и минимизируем техническую разницу между пилотируемым и беспилотным. «Бен Киннаман, генеральный директор, Greensea Systems, Inc.»

Боб Мелвин, вице-президент по проектированию в Teledyne Marine Systems

Грэм Лестер, старший вице-президент по продажам и маркетингу, Hydroid © Cutrona

Мэтт Бейтс, директор Saab Seaeye Ltd., видит во всех сегментах рынка спрос на интеллектуальную робототехнику для решения растущего круга задач наиболее экономически эффективным образом.

Previous Next

За последние несколько лет подводные аппараты любой формы и размера претерпели значительные изменения, поскольку слияние коммуникационных, электронных и автономных технологий способствовало повышению точности, продолжительности и эффективности таких систем. MTR обратился к нескольким ключевым лидерам отрасли, чтобы обсудить дальнейший путь.

«Я думаю, что есть два рыночных фактора, заставляющих отрасль разрабатывать и внедрять технологии, которые делают подводные аппараты более эффективными и эффективными», - сказал Бен Киннаман, генеральный директор Greensea Systems, Inc. «Во-первых, рынок действительно хочет использовать миниатюрные аппараты и реализовать давно обещанный потенциал этих систем. Во-вторых, нам нужно получать больше пользы от наших людей-операторов ».

У Kinnaman уникальная перспектива, поскольку Greensea Systems Inc., которую он основал в 2006 году, является лидером в области технологий навигации и управления транспортными средствами, а также создателем OPENSEA, платформы программного обеспечения с открытой архитектурой для морской робототехники в различных секторах транспортных средств.

«Мы разрабатываем программное и аппаратное обеспечение, которое революционизирует рабочие отношения между людьми и машинами как на поверхности океана, так и под водой», - сказал Киннаман, который, как и многие в этом секторе, «начал работать с транспортными средствами в качестве пилота ROV после окончания водолазной карьеры». , Теперь я сосредоточен на том, какие транспортные средства могут быть для следующего поколения подводной индустрии ».

Киннаман был ведущим голосом, стремясь изменить то, что он воспринимает как менталитет индустрии. «Производители датчиков и транспортных средств продают мечту, а рынок покупает, но старая модель внедрения технологий, когда мы просто покупаем новый датчик и привязываем его к существующей системе, не сработает», - сказал Киннаман. «Чтобы реализовать этот потенциал и реализовать то, что ожидает рынок, отрасль должна найти технологические решения для того, чтобы сделать эти системы действительно эффективными и действенными в руках оператора. Полная интеграция и эффективность задач - единственный реальный путь вперед для этих систем. Мы должны решить, как доставить систему, которая делает то, что оператор намерен сделать, легко ».
АПА

«Два года назад я посетил семинар в Университете Райса, который проводил Институт подводных систем, на котором крупные нефтегазовые компании, их поставщики и производители подводных транспортных средств провели день, разрабатывая стратегию разработки AUV для подводных применений», - сказал Боб Мелвин, Вице-президент по проектированию в Teledyne Marine Systems. «Их главная задача заключалась в создании подводных систем, способных выполнять подводные задачи. Для достижения этой цели признается, что коммерческому сектору необходимо будет использовать достижения, достигнутые в оборонном секторе. Но для того, чтобы это стало реальностью, операторы должны иметь возможность доверять, что AUV выполнит свою миссию и вернется с полезными данными или предпримет альтернативное действие ».

Изображение: Teledyne Marine Systems

Мелвин - давний руководитель отрасли. В течение последних 10 лет он отвечал за надзор за проектированием автономных транспортных средств Teledyne, которые включают в себя AUV Gavia, планер Slocum, а недавно ROV SeaBotix и USV Oceanscience. До Теледайна он был техническим инженером в Hydroid, где он также был программным менеджером в команде EOD ВМС США, разрабатывающей версию REMUS-100 для Swordfish.

По словам Грэма Лестера, старшего вице-президента по продажам и маркетингу, Hydroid, плотность энергии и доступность являются лидером рынка номер один на современном рынке AUV. «Клиенты ищут улучшенные источники энергии, чтобы обеспечить большую выносливость и большие датчики полезной нагрузки. Кроме того, они стремятся улучшить подводное позиционирование и связь через воду. Желание состоит в том, чтобы двигаться к обеспечению постоянного присутствия, где мы можем не только ощущать окружающую среду, но и влиять на нее и реагировать на нее ».

Lester имеет более чем 30-летний опыт работы с военным, океанографическим, морским и гидрографическим оборудованием, включая детальное понимание подводных аппаратов и их применения. Он курирует отделы продаж и маркетинга Hydroid в США и за рубежом, а также занимается обслуживанием и обучением клиентов. Кроме того, он сотрудничает с другими структурами Kongsberg для разработки стратегий роста на рынке морской робототехники.

В то время как технические решения являются очевидными точками исследования и работы, общая доступность систем может стать реальной движущей силой роста, которая в конечном итоге делает рынок AUV более массовым.

«Riptide сотрудничает с многочисленными поставщиками подводных датчиков для обеспечения доступности и эффективности новых возможностей на рынке. Микро-UUV предлагает большую гибкость для полезных нагрузок, которые он может использовать, и он был встроен в десятки конфигураций. С пределом глубины 300 м и стандартной выносливостью более 30 часов на щелочных батареях, это чрезвычайно эффективная платформа. Riptide в настоящее время находится в процессе производства своей первой серии микро-UUV с более глубоким рейтингом. Следите за новостями от этого инновационного разработчика микро-UUV ». Джеффри М. Смит, президент, Riptide Автономные решения

«Riptide работает со многими поставщиками подводных датчиков, чтобы предлагать новые возможности на рынке доступным и эффективным способом», - сказал Джеффри М. Смит, президент Riptide Автономные решения. «Микро-UUV предлагает большую гибкость для полезных нагрузок, которые он может использовать, и он был встроен в десятки конфигураций. С пределом глубины 300 м и стандартной выносливостью более 30 часов на щелочных батареях, это чрезвычайно эффективная платформа. Riptide в настоящее время находится в процессе производства своей первой серии микро-UUV с более глубоким рейтингом ».

Riptide Автономные Решения вышли на рынок AUV как разрушитель в небольшом автономном подводном автомобильном пространстве. В 2018 году она выпустила микро-UUV MkII в полном объеме. MkII micro-UUV был значительным скачком в дизайне для Riptide и включал в себя отлитые вместо ранее напечатанных 3D-компонентов и значительную эволюцию электроники. Электронные платы Riptide MkII снизили мощность автомобиля в отеле до 3,8 Вт, обеспечивая большую мощность для полезной нагрузки и большую выносливость автомобиля. Благодаря этому обновлению электроники стало возможным значительно сократить внутреннюю проводку, упростив конструкцию, повысив ее надежность и сделав автомобиль более удобным для оператора.

ДУА
ROV сторона транспортного средства более зрелая, чем AUV, и она тоже развивается, чтобы использовать в своих интересах новые технологические тенденции. Тот факт, что ROV привязан, является одновременно и силой, и слабостью, привязь несет и позволяет значительно увеличить мощность, но также ограничивает его дальность и маневренность.

С момента своего основания в 1986 году Saab Seaeye является пионером инноваций, которые помогли трансформировать индустрию подводной робототехники, включая бесщеточные двигатели постоянного тока, эффективное высокочастотное распределение мощности, интеллектуальные распределенные системы управления и использование пластмасс и композитов в конструкции транспортных средств, сказал Мэтт Бейтс , Директор, Saab Seaeye Ltd.

Saab Seaeye Sabertooth. Гибридный ресурс, который предлагает автономные возможности и возможности обитания на морском дне. Изображение: Saab Seaeye

Карьера Бейтса была связана с подводными системами. «Получив диплом с отличием в области инженерных систем, я начал работать над подводными системами в оборонной промышленности», - сказал Бейтс. «25 лет назад я присоединился к Seaeye в качестве руководителя отдела электроники с тех пор, как я занимал различные технические и управленческие должности, а сейчас являюсь директором по продажам и маркетингу».

Что касается ROV, Бейтс сказал, что «эффективность и безопасность эксплуатации - безусловно, ключевые движущие силы рынка. Чтобы достичь этого, рынки ищут наилучшие возможные системные решения с наименьшей возможной реальной стоимостью, ища UUV-системы, которые удовлетворяют четырем основным принципам: безопасность; способность автомобиля; надежность; и использование умных технологий.

Blue Robotics 'является прорывом в пространстве ROV, его миссия состоит в том, чтобы сделать недорогие, высококачественные компоненты и транспортные средства, чтобы сделать морскую робототехнику более доступной. «Мы начали кампанию Kickstarter в 2014 году для подводного двигателя T100 и с тех пор выпустили более 200 продуктов, в том числе дистанционно управляемый подводный аппарат BlueROV2», - сказал Рустам Расти Джехангир, основатель и генеральный директор Blue Robotics. «Сегодня у нас есть команда из 30 человек в Торрансе, штат Калифорния, где мы разрабатываем наши продукты, производим их и доставляем их тысячам клиентов по всему миру».

Интересно, что опыт Джехангира связан с аэрокосмической техникой и беспилотными летательными аппаратами. «Я никогда не делал ничего, связанного с подводным миром, до запуска Blue Robotics», - сказал он. «Это привело к крутой кривой обучения, но новому (и, возможно, иногда наивному) подходу к тому, что мы делаем».
«Я думаю, что с технологической стороны дела продвигаются вперед благодаря внедрению технологий в других отраслях промышленности и выводу их в подводное пространство», - сказал Джехангир. «Например, наша компания использует много технологий, электроники и программного обеспечения, которые были разработаны для индустрии дронов. Используя эту технологию, мы можем предложить возможности, которые на несколько лет опережают статус-кво, но по более низкой цене. Я думаю, что мы продолжим видеть это во всей отрасли ».

Рустом Джехангир, основатель и генеральный директор, Blue Robotics

«Я чувствую, что недорогие и открытые продукты на рынке от таких компаний, как Blue Robotics, OpenROV, Riptide AS и других, сделали большой шаг к тому, чтобы сделать UUV мейнстримом», - сказал Джехангир.

Независимо от внедренной технологии, Bates of Saab Seaeye утверждает, что способность решать самый широкий спектр подводных задач открывает возможность для достижения большего на большем количестве рынков, что, наряду с общим стремлением к безопасности по сокращению вмешательства в пилотируемые погружения, продолжает увеличивать использование UUVs, сказал Бейтс. «Требование выполнять больше задач с использованием наиболее компактного роботизированного решения возможно из-за стремления уменьшить пространство палубы и размер судна, а также сократить время и затраты на мобилизацию, в то же время имея возможность работать в более сильных течениях или в более глубоких водах, которые исходит из компактных, более эффективных решений ».

Существует больше рыночных драйверов и сценариев использования, чем транспортных средств, и нет «серебряной пули», нет «универсального решения для всех». «У разных сегментов рынка есть свои потребности и условия. Например, сильноточная мелководная природа установки возобновляемых источников энергии и работы IRM отличается от глубоководной нефтегазовой конструкции и областей применения. Кроме того, деятельность по выводу из эксплуатации ядерных объектов требует выполнения различных задач по сравнению с приложениями в области аквакультуры или морской науки - и, конечно же, их среда очень сильно отличается. Рынок требует широкого спектра платформ и высокой степени адаптации к потребностям конкретного сектора.

В этом отношении Бейтс считает, что экосистема интеллектуальных роботизированных строительных блоков Saab Seaeye iCON и разработка гибридной автомобильной платформы Sabertooth с ее автономными возможностями и возможностями на морском дне являются хорошими примерами продуктов и возможностей, разработанных специально для того, чтобы как удовлетворить, так и удовлетворить эти ключевые требования рынка.

Путь вперед
Несмотря на очевидные различия между AUV и ROV, некоторые, такие как Kinnaman из Greensea, видят размытие линий дифференциации, особенно по мере развития автономии.

«Автономия и технологии интеграции являются основными (технологическими) факторами», - сказал Киннаман. «Автономные технологии в системах ROV побуждают нас пересмотреть то, как мы работаем с экипажем на шельфе, разрабатывать планы с участием резидентных систем и открывать возможность удержания экипажей на пляже по сравнению с оффшором. Автономные технологии также позволяют адаптировать подводные транспортные средства и морские робототехнические системы гораздо более широкой группе пользователей: техники EOD, Силы специального назначения, службы быстрого реагирования и поставщики услуг судового хозяйства, и это лишь некоторые из них ».

Но это не просто автономия сама по себе, а то, как эта автономия встроена в систему более широкой картины, будь то ее и AUV, ROV или UUV, включая человеческий фактор.

«Роль автономии в UUV, без сомнения, является наиболее значительным достижением в нашей отрасли с моей точки зрения», - сказал Киннаман. «Не только появление и возможности автономии, но и то, как мы учитываем, используем и внедряем автономию и автономные технологии, действительно важно для того, где мы находимся и куда мы идем как отрасль. Мы внедряем автономные технологии в транспортные средства, которые всегда были «дистанционно управляемыми» или даже укомплектованы для обеспечения большей эффективности и возможностей. Мы действительно стираем границы между «ROV» и «AUV» и минимизируем техническую разницу между пилотируемым и беспилотным. Автономия позволяет нам создавать более умные и более эффективные транспортные средства, с которыми мы можем работать на самых разных уровнях, независимо от того, контролируем мы их или нет. Этот сдвиг в мышлении делает UUV более распространенными, потому что вам не нужно быть «оператором ROV» или инженером, чтобы их использовать ».

И хотя большая часть внимания неизбежно переходит на машины и технологии на борту, Киннаман непреклонен помнить человеческий элемент интерфейса человек / машина.

«Второй водитель рынка, подталкивающий нас к тому, чтобы сделать автомобили более эффективными и эффективными, фокусируется на получении большей отдачи от наших операторов», - сказал Киннаман. «Наша традиционная модель работы с транспортными средствами основывалась на команде по эксплуатации транспортных средств, пилотах и технических специалистах, а также на предметных экспертах (МСП). Поскольку мы стремимся контролировать расходы, мы рассматриваем возможность сокращения численности персонала, необходимого для эксплуатации транспортных средств, и получения большей отдачи от небольшой команды. Итак, мы обучаем пилотов ROV и техников быть МСП или мы обучаем МСП пилотов ROV? Или мы создаем более совершенные транспортные средства, для которых не требуются технические специалисты на месте, и которые могут управлять самими собой, используя инструкции высокого уровня, основанные на задачах, от МСП? «

«Я думаю, что в последнем случае предлагается максимальная эффективность и действенность, когда автономные технологии играют более важную роль в работе ROV. Наличие большей автономии в пределах ROV также позволит более широкой группе пользователей, состоящей из операторов, которые не имеют специальной подготовки в качестве пилотов и техников, использовать подводные транспортные средства в качестве инструментов для работы в океане ».