تحقیق در مورد روند توسعه وسایل نقلیه زیر آب خودمختار در اعماق دریا (AUV)

از آنجایی که کشورهای سراسر جهان به طور فزاینده ای بر حقوق و منافع دریایی تمرکز می کنند، تجهیزات دریایی، از جمله دستگاه های ضد زیردریایی و ضد مین، به سمت مدرن سازی، صرفه جویی در هزینه و کاهش تلفات در حال پیشرفت است. در نتیجه، سیستم‌های جنگی بدون سرنشین زیر آب به نقطه کانونی تحقیقات تجهیزات نظامی در سطح جهانی تبدیل شده‌اند و به کاربردهای اعماق دریا نیز گسترش یافته‌اند. AUV های اعماق دریا، که در آب های عمیق پرفشار با زمین های پیچیده و محیط های هیدرولوژیکی کار می کنند، به دلیل نیاز به پیشرفت در بسیاری از فناوری های کلیدی، به عنوان یک موضوع داغ در این زمینه ظاهر شده اند.

AUV های اعماق دریا از نظر طراحی و کاربرد به طور قابل توجهی با AUV های آب های کم عمق تفاوت دارند. ملاحظات ساختاری شامل مقاومت فشار و تغییر شکل بالقوه است که منجر به خطرات نشت می شود. مسائل تعادلی با تغییر چگالی آب در اعماق فزاینده ایجاد می‌شود که بر شناوری تأثیر می‌گذارد و نیاز به طراحی دقیق برای تنظیم شناور است. چالش‌های ناوبری شامل ناتوانی در استفاده از روش‌های سنتی برای کالیبره کردن سیستم‌های ناوبری اینرسی در AUV‌های اعماق دریا است که به راه‌حل‌های نوآورانه نیاز دارد.

وضعیت فعلی و ویژگی های AUV های اعماق دریا

1. توسعه جهانی با پیشرفت فناوری‌های مهندسی اقیانوس، فناوری‌های کلیدی در AUV‌های اعماق دریا پیشرفت‌های چشمگیری داشته‌اند. بسیاری از کشورها در حال توسعه AUVهای اعماق دریا برای مقاصد نظامی و غیرنظامی هستند که بیش از ده ها نوع در سطح جهانی دارند. نمونه های قابل توجه عبارتند از گروه ECA فرانسه، Hydroid ایالات متحده، و سری HUGIN نروژ و غیره. چین نیز به طور فعال در این زمینه تحقیق می کند و اهمیت روزافزون و کاربرد گسترده AUV های اعماق دریا را تشخیص می دهد.
2. مدل های خاص و قابلیت های آنها
   • REMUS6000: یک AUV اعماق دریا توسط Hydroid با قابلیت کار در اعماق تا 6000 متر، مجهز به حسگرهایی برای اندازه گیری خواص آب و نقشه برداری از بستر دریا.
   • بلوفین-21: یک AUV بسیار ماژولار توسط Tuna Robotics، ایالات متحده، مناسب برای ماموریت های مختلف از جمله نقشه برداری، اقدامات متقابل مین، و اکتشاف باستان شناسی.

• • سری HUGIN: AUV های نروژی که به خاطر ظرفیت زیاد و فناوری حسگر پیشرفته خود شناخته می شوند، عمدتاً برای اقدامات متقابل مین و ارزیابی سریع محیطی استفاده می شوند.

• • AUV کلاس Explorer: اینها توسط ISE کانادا توسعه یافته اند، اینها AUVهای همه کاره با حداکثر عمق 3000 متر و طیف وسیعی از قابلیت های محموله هستند.

• • CR-2 AUV در اعماق دریا: یک مدل چینی طراحی شده برای بررسی منابع زیر آب و محیط زیست، که قادر به کار در عمق 6000 متر است.

• • Poseidon 6000 Deep-Sea AUV: AUV چین برای جستجو و نجات در اعماق دریا، مجهز به آرایه های سونار پیشرفته و سایر فناوری های تشخیص.

فن آوری های کلیدی در توسعه AUV در اعماق دریا

1. فن آوری های برق و انرژی: چگالی انرژی بالا، ایمنی و سهولت تعمیر و نگهداری بسیار مهم است، با باتری های لیتیوم یونی که به طور گسترده استفاده می شود.
2. فن آوری های ناوبری و موقعیت یابی: ترکیب ناوبری اینرسی با سرعت سنج های داپلر و سایر وسایل کمکی برای دستیابی به دقت بالا.
3. فن آوری های ارتباطی زیر آب: تحقیقات بر بهبود نرخ انتقال و قابلیت اطمینان علیرغم شرایط چالش برانگیز زیر آب متمرکز است.
4. فن آوری های کنترل وظیفه مستقل: شامل برنامه ریزی هوشمند و عملیات تطبیقی ​​است که برای موفقیت ماموریت بسیار مهم است.

روندهای آینده در AUVهای اعماق دریا

توسعه AUVهای اعماق دریا به سمت کوچک سازی، هوشمندی، استقرار سریع و پاسخگویی در حال حرکت است. تکامل شامل سه مرحله است: تسلط بر فناوری‌های ناوبری در اعماق دریا، توسعه فن‌آوری‌های محموله و تاکتیک‌های عملیاتی، و بهینه‌سازی AUV برای عملیات‌های زیر آب همه‌کاره، کارآمد و قابل اعتماد.