Bezpilotní pozemní vozidlo - Unmanned surface vehicle


Bezpilotní pozemní vozidla (USV; také známé jako bezpilotní hladinové lodě (USV) nebo (v některých případech) autonomní povrchová vozidla (ASV) nebo hovorově bezpilotní lodě[1]) jsou lodě, které operují na hladině bez posádky.[2]
Rozvoj
Již na konci roku druhá světová válka, dálkově ovládané USV byly použity v minolovka aplikace.[3] Od té doby bylo dosaženo pokroku v řídicích systémech USV a navigačních technologiích, což vedlo k USV, které lze ovládat na dálku (operátor na zemi nebo na nedalekém plavidle),[4] USV, které fungují s částečně autonomním řízením, a USV (ASV), které fungují zcela autonomně.[3] Mezi moderní aplikace a oblasti výzkumu USV a ASV patří komerční doprava,[5] monitorování životního prostředí a klimatu, mapování mořského dna,[5][6] cestující trajekty,[7] robotický výzkum,[8] dohled, inspekce mostů a další infrastruktury,[9] vojenské a námořní operace.[3]
Oceánografie

USV jsou cenné v oceánografie, protože jsou schopnější než uvázání nebo driftování počasí bóje, ale mnohem levnější než ekvivalent meteorologické lodě a výzkumná plavidla,[10] a pružnější než příspěvky na obchodní loď. Vlnové kluzáky, zejména postroj energie vln pro primární pohon[11] a se solárními články, které napájí jejich elektroniku, mají měsíce námořní perzistence[12] pro oba akademické[13][14] a námořní aplikace.[15][16]
Poháněné USV jsou mocným nástrojem pro použití v hydrografický průzkum.[8] Použití malého USV souběžně s tradičními průzkumnými plavidly jako „multiplikátoru síly“ může zdvojnásobit pokrytí průzkumem a zkrátit čas na místě. Tato metoda byla použita pro průzkum prováděný v Beringově moři na Aljašce; ASV Global „C-Worker 5“ autonomní povrchové vozidlo (ASV) shromáždilo 2275 námořních mil průzkumu, 44% z celkového počtu projektů. Jednalo se o první v odvětví průzkumu a vedlo k úspoře 25 dní na moři.[17] V roce 2020 britský USV Maxlimer dokončil bezpilotní průzkum na 1 000 kilometrech čtverečních (390 čtverečních mil) mořského dna v Atlantském oceánu západně od Lamanšského průlivu.[18]
Válečný
Vojenské aplikace pro USV zahrnují motorové námořní cíle a lovu min.[19] V roce 2016 DARPA zahájila protiponorkový USV zavolal prototyp Sea Hunter.
Náklad
V budoucnu se očekává, že voda projde mnoha bezpilotními nákladními loděmi.[20]
Chov mořských řas
Bezpilotní pozemní vozidla mohou také asistovat chov mořských řas a pomáhají snižovat provozní náklady.[21][22]
Plachetnice
A saildrone je typ bezpilotního pozemního dopravního prostředku používaný primárně v oceánech ke sběru dat.[23] Plachetnice jsou poháněny větrem a solární energií a nesou sadu vědeckých senzorů a navigačních nástrojů. Mohou sledovat sadu dálkově předepsaných trasových bodů.[24] Saildrone vynalezl Richard Jenkins, britský inženýr a dobrodruh.[25] Plachetnice byly používány vědci a výzkumnými organizacemi, jako je Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) zkoumat mořský ekosystém, rybolov a počasí.[26][27] V lednu 2019 byla zahájena malá flotila saildronů, která se pokusila o první autonomní oboplávání Antarktidy.[28] Jeden z dětí dokončil misi, přičemž během sedmiměsíční cesty urazil 20 100 kilometrů a pomocí palubního monitorovacího zařízení pro životní prostředí shromáždil podrobný soubor dat.[29]
V srpnu 2019 SD 1021 dokončil nejrychlejší bezpilotní plavbu přes Atlantik plující z Bermud do Velké Británie,[30] a v říjnu dokončila zpáteční cestu a stala se prvním autonomním vozidlem, které překročilo Atlantik v obou směrech.[31] The University of Washington a společnost Saildrone zahájila v roce 2019 společný podnik s názvem The Saildrone Pacific Sentinel Experiment, který umístil šest saildrones podél západního pobřeží Spojených států za účelem shromažďování údajů o atmosféře a oceánu.[32][33]
Bezpilotní pozemní vozidlo Saildrone generace 5 (USV)
Po arktických misích NOAA v roce 2019 byl v Dutch Harbor v AK znovu nalezen jeden dítě
Viz také
- Automatizované plachetnice
- Převodovka s vlastním řízením
- Sparťanský zvěd
- Roj robotika
- USV RSV (Marine Tech)
Reference
- ^ Mizokami, Kyle (2019-01-15). „Velký tlak amerického námořnictva na drony povede k bezpilotním plavidlům nesoucím zbraně“. Populární mechanika. Citováno 2020-08-19.
- ^ Yan, Ru-jian; Pang, Shuo; Sun, Han-bing; Pang, Yong-jie (2010). "Vývoj a mise bezpilotních pozemních vozidel". Journal of Marine Science and Application. 9 (4): 451–457. doi:10.1007 / s11804-010-1033-2.
- ^ A b C Národní rada pro výzkum, divize pro inženýrství a fyzikální vědy (5. srpna 2005). Autonomní vozidla na podporu námořních operací. Národní akademie Press. ISBN 978-0-309-18123-5. Citováno 15. října 2019.
- ^ „USV (VOZIDLO S POVRCHOVÝM POVRCHEM), APLIKACE A VÝHODY“. embention.com. Vložení. 18. září 2015. Citováno 15. října 2019.
- ^ A b Amos, Jonathan (9. května 2019). „Autonomní člun vede ústřici“. BBC novinky. Citováno 2. prosince 2019.
- ^ Carson, Daniel F. (2019). „Cenově dostupné a přenosné autonomní pozemní vozidlo s vyhýbáním se překážkám pro monitorování pobřežních oceánů“. Hardware X. 6: e00059. doi:10.1016 / j.ohx.2019.e00059.
- ^ „Trajekt využívající technologii Rolls-Royce, která se plaví sama“. BBC novinky. Finsko. 3. prosince 2018. Citováno 15. října 2019.
- ^ A b Manley, Justin E. (2008). „Bezpilotní povrchová vozidla, 15 let vývoje“ (PDF). IEEE Oceanic Engineering Society. Citováno 14. října 2019.
- ^ Feather, Andrew (1. prosince 2019). „MDOT: Bezpilotní loď vybavená sonarem, aby byly kontroly mostů bezpečnější a efektivnější"". WWMT. Michigan, USA. Citováno 2. prosince 2019.
- ^ Student Stevens Institute of Technology USV Archivováno 11.08.2010 na Wayback Machine
- ^ „Carbon Wave Glider“. Citováno 24. února 2016.
- ^ „Robotické lodě přežily epickou plavbu přes Pacifik - zatím“. WIRED. 23. května 2012. Citováno 24. února 2016.
- ^ Autonomní navigace a vyhýbání se překážkám u bezpilotních plavidel ve státech simulovaného rozbouřeného moře. 18. listopadu 2011. Citováno 24. února 2016 - přes YouTube.
- ^ „Robotica - experimentální nastavení pro autonomní provoz hladinových plavidel na rozbouřeném moři - Cambridge Journals Online“. Citováno 24. února 2016.
- ^ Tento příběh napsal Amanda D. Stein; Námořní postgraduální škola pro veřejné záležitosti. „NPS získává dva USV, otevírá Sea Web Lab pro rozšířený výzkum podmořské války“. Citováno 24. února 2016.
- ^ „Šíření informací: Heuréka! Vlnitý kluzák“. Citováno 24. února 2016.
- ^ Andrew Orthmann (22.11.2016). „Multiplikátor síly Bering Sea ASV“. Hydro-international.com. Citováno 2018-05-10.
- ^ „Robotický člun dokončil třítýdenní misi v Atlantiku“. BBC News Online. 15. srpna 2020. Citováno 29. srpna 2020.
- ^ „Fakta o námořnictvu Spojených států: MĚNSKÁ PROTIPOŽÁRNÍ OPATŘENÍ BEZ POVRCHOVÉHO POVRCHU (MCM USV)“. navy.mil. Námořnictvo Spojených států. 2. ledna 2019. Citováno 14. října 2019.
- ^ „Bezpilotní nákladní lodě“. Hellenic Shipping News. 17. března 2017. Citováno 27. května 2018.
- ^ Vědecký dron z Newburyportu byl zaměřen na pomoc chovatelům mořských řas
- ^ CA Goudey Drone Tug
- ^ „Drony na moři: Bezpilotní vozidla rozšíří sběr dat ze vzdálených lokalit - Národní úřad pro oceán a atmosféru“. www.noaa.gov.
- ^ Fisher, Adam (18.02.2014). „Dron, který se bude plavit po celém světě“. Kabelové. ISSN 1059-1028. Citováno 2019-02-13.
- ^ „Tento inženýr staví armádu plachetnic, která by mohla předpovědi počasí předělat“. Bloomberg.com. 2018-05-15. Citováno 2020-09-08.
- ^ „Plachetnice jdou tam, kde lidé nemohou - nebo nechtějí - studovat světové oceány“. Seattle Times. 2018-07-01. Citováno 2019-02-13.
- ^ „Saildrone doufá, že jeho robotické plachetnice mohou zachránit svět shromažďováním přesných údajů o změně klimatu“. Inc.com. 2017-06-13. Citováno 2019-02-13.
- ^ „Loď Saildrone zahajuje na Novém Zélandu epickou cestu“. www.saildrone.com. Citováno 2019-02-13.
- ^ Vance, Ashlee (5. srpna 2019). „Cesta Saildrone kolem Antarktidy odkrývá nové stopy v podnebí“. Bloomberg Businessweek. Citováno 15. října 2019.
- ^ Dimitropoulos, Stav (2019-11-19). „The New Ocean Explorers“. Populární mechanika. Citováno 2020-02-13.
- ^ „Saildrone USV dokončuje první Atlantický přechod od východu na západ“. www.saildrone.com. Citováno 2020-02-13.
- ^ „Experiment Sentronel Pacific Saildrone“. University of Washington. Citováno 11. listopadu 2019.
- ^ „Mohou autonomní plachetnice na pozorování počasí zlepšit prognózy v USA?“. Cliff Mass Weather and Climate Blog. Citováno 11. listopadu 2019.