用于远程识别地雷的AUV(水下机器人)

发布日期: 2022-03-10 点击: 0
【摘要】海雷在国际水域中仍然是一个持续而广泛的威胁,给军事行动、商业航运和海底建设带来了持续存在的问题。世界各地的海军都在积极更新其水雷对抗能力,以应对不断变化的威胁,重点是将在雷场内运行的载人平台替换为从对峙距离控制的无人自主解决方案。

海雷在国际水域中仍然是一个持续而广泛的威胁,给军事行动、商业航运和海底建设带来了持续存在的问题。世界各地的海军都在积极更新其水雷对抗能力,以应对不断变化的威胁,重点是将在雷场内运行的载人平台替换为从对峙距离控制的无人自主解决方案。这些新平台提供了通过远程地雷识别实现更高效和隐蔽地雷对抗 (MCM) 任务的机会。现在可以通过仅在高度确定目标时将人员部署到雷区来以显着降低对人类生命的危险的方式执行它们。


典型的地雷对抗行动包括四个阶段:探测、分类、识别和消除。自主水下航行器 (AUV) 正在积极用于作业的探测和分类阶段,利用侧扫声纳有效地勘测大片海底区域以寻找类似水雷的物体 (MLO)。但是一旦检测到,当前的作战概念 (CONOPS) 是从雷区内部署清除潜水员或无人水下航行器,当对 MLO 检测的信心低下时,这种做法可能非常低效。如果我们要实现这些自主平台的真正潜力,就必须扩展 AUV 的能力以实现更大的任务范围——特别是获得使用光学有效载荷执行远程水雷识别的手段。


随着最近推出的Voyis 的 Recon AUV 有效载荷,现在可用于常见的小型 AUV,如 HII REMUS 100/600 和 L3Harris IVER4,现在已经解决了在 AUV 上成功识别 MLO 的历史障碍:紧凑的性能、简化的集成和可用性。这些标准有效载荷包括 Recon 4K Stills 相机和 LED 闪光灯、带有集成 3D 海底激光扫描仪的 Recon LS,以及包含 Wavefront 多孔径侧扫声纳的完整 MCM 有效载荷。

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典型小型 AUV 上的侦察 LS


紧凑的性能

从历史上看,小型 AUV 的光学感应声名狼藉。依靠过时的摄像机技术来记录目标,这些光学传感器固有地具有低分辨率、高图像模糊和由于其连续运行而产生的高功率消耗。Recon 产品通过采用紧凑型高灵敏度静态成像相机来应对这些挑战,该相机使用毫秒曝光捕获模糊的 4K 分辨率图片。通过采用尖端的 LED 技术,可在短时间内频闪极高的输出照明,从而实现高速和远距离成像,同时将车辆续航时间的影响降至最低。当与微型激光扫描技术相结合时,有效载荷可提供定性广域图像地图和定性 3D 目标模型。

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来自 AUV 的鱼雷视觉识别


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来自 AUV 的海底激光勘测


集成复杂性

海军需要的不仅仅是零散的传感器——他们需要可靠且紧密集成的商用现货 (COTS) 解决方案,这些解决方案可以在对其当前流程进行最小更改的情况下采用。虽然研究小组或调查公司可能愿意进行复杂的技术集成,但海军需要经过验证的有效载荷。通过为每个水下航行器平台设计特定的模块化有效载荷,Recon 可以直接升级现有水下航行器资产以扩展当前能力,并在购买新平台时提供 OEM 附加选项。流体动力模块使用标准机械接口与车辆串联安装,连接到现有的电气输入,并通过水下航行器的任务规划接口进行控制。当用于目标重新捕获时,它对平台耐力的影响可以忽略不计,并且所有数据都可以保存到有效载荷的板载硬盘中,以简化数据管理。自动访问水下航行器的导航数据,以地理标记图像和空间校正 3D 激光数据,以改善目标定位。向现有 AUV 资产添加光学测量功能从未如此简单。

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Voyis侦察有效载荷

可用性

最后一个方面是为那些在处理大型图像和激光数据集方面缺乏经验的操作员简化了数据工作流程。Recon 有效载荷的车载计算实时处理所有图像和激光数据,确保一旦水下航行器恢复,数据就可用于评估。图像经过增强以校正不均匀的照明、增强对比度、标记 GPS 位置和压缩文件大小。使用水下航行器现有的导航数据实时生成 3D 激光数据,以生成广域 3D 模型。水下航行器恢复后,Voyis ViewLS 软件将用于快速提取本地目标数据以提高任务节奏。通过从检测阶段输入标准声纳目标文件,仅下载可能 MLO 指定半径内的数据,

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自动图像增强

在水下战争领域,这是一个充满挑战的时期。虽然威胁在复杂性和隐蔽性方面继续发展,但我们也见证了海底机器人和遥感的新时代,这导致无人平台的迅速采用,这将提高我们士兵的安全性和效率。


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