Die "Störung" in den AUV-Trends

William Stoichevski15 Februar 2019

Missionen - es ist alles eine Frage von Missionen. Die Mission entscheidet über Nutzlast, Batteriekapazität, Größe und Rechenleistung eines autonomen Unterwasserfahrzeugs (AUV). König unter diesen ist die Nutzlast, von der gerade eine Marktstörung erwartet wird. Die sich ändernden Nutzlasten künstlicher Intelligenz, Managementsoftware und Forschersucht verbinden nun mit unternehmerischen Technologen die Unsicherheit in die Prognosen des AUV-Marktes.

In einer stürmischen Nacht in einem arktischen Meer schwappen Salzwasserwellen gegen den Rumpf eines leichten, unbemannten Oberflächenschiffes. Ein glatter, gelber „Torpedo“ wird von den Roboter-Davits robotisch in das Wasser gehoben. Während der AUV in die Dunkelheit schwimmt und taucht, rüstet sich eine Röhre und startet eine Rakete, die einen Satelliten in der Größe eines Softballs packt.

Nein, es ist nicht Marlin AUV, der große, von Drohnen startende General Dynamics. Es ist der Eindruck eines Schriftstellers, welche Missionen jetzt von AUV-ausgestatteten ozeanographischen Forschern der norwegischen Forschungsgemeinschaft AMOS geplant werden. Die eigentliche Mission steht kurz vor dem Start. In Kürze wird AMOS winzige, wegwerfbare Satelliten mit Spektralkameras testen, die auch die Daten sammeln und zurücksenden, die von den Spektralkameras und Sensoren ihrer REMUS-dominierten AUV-Flotte gesammelt wurden. Die Taschensatelliten verarbeiten und senden sofort Daten zu den Konturen und dem Leben der Algen über und unter dem arktischen Eis. Die Satelliten werden AUVs auch bei der Kommunikation mit anderen AUVs über einen weiten Bereich helfen und AUV-Scans mit ihren eigenen Daten anreichern.

"Sie können mit den AUVs eines vernetzten Systems kommunizieren und diese Daten sammeln", sagt Thor Fossen, Professor für Führung, Navigation und Kontrolle bei NTNU. Er fügt hinzu, dass die winzigen Satelliten mit begrenzter Nutzung zum Scannen und zur Datenerfassung tatsächlich zuerst in der Nordsee starten werden. Er sagt auch, dass "viele Teile", also Komponenten und Menschen, erforderlich sind, um beide Seiten eines Eisflusses zu sehen.

AUV-Netzwerke
"Je mehr Leute daran arbeiten, desto besser", sagt Fossen. Er fügt hinzu, dass die Kosten für AUVs unerschwinglich sind. Daher bauen die Forscher ihre eigenen Nutzlasten. AMOS-Forscher haben gerade eine eigene, kostengünstige Spektralkamera entwickelt: „Bei dieser Forschung geht es darum, dass Hyperspektralkameras (mithilfe chemischer Berechnungen) alle Farben unseres (elektromagnetischen) Spektrums messen können, damit sie sehen, was Sie können.“ Mit deinen Augen sehen. Es kann die Art von Metall sehen, die eine Metallplatte ist, oder sie kann auf eine Koralle sehen und Farben sehen, die Sie mit Ihren Augen nicht sehen können. “

Martin Ludvigsen, NTNU-Professor für Meerestechnologie und Leiter des AMOS Angewandten Unterwasserlabors oder AUV Lab, bestätigt, dass sich jahrelange theoretische Arbeit, die "datengesteuerte Missionspläne" für AUVs erstellt, jetzt auszahlt. Im September erreichte eine AMOS-Forschungskreuzfahrt 82,5 Grad nördlicher Breite - kurz vor dem Nordpol - und setzte einen AUV zum "Daten-Schnüffeln" ein. Es war der Moment, in dem Ludvigsen feststellte, dass er den Einsatz des AUV in der Forschung um eine Ecke gekehrt hatte.

Fernmissionen
Das AMOS-Team war jedoch nicht der erste, der einen AUV unter dem arktischen Eis startete. 1982 schickten kanadische Forscher den AUV Thesueus der kanadischen Firma ISE unter das Eis, um das Kommunikationskabel einer akustischen Anordnung des Kalten Krieges auf dem Meeresboden von einer Forschungsstation auf einer Insel zu einem auf einem Eisstrom zu verlegen. Vor kurzem machte ein weiterer ISE AUV in Australien Schlagzeilen, als er Forscher der University of Tasmania zu einer Mission zur Untersuchung des südlichen Polareises brachte.

Nutzlastflexibel: ISE Explorer 6000-Klasse und ISE 3000 R & D AUVs. Bildnachweis: International Submarine Engineering
AUV-Netzwerk
"Ich denke, die Möglichkeit, die Vermessungslogistik mit mehreren AUVs zu koordinieren, ist etwas, das getan wurde", sagt Phil Reynolds, Manager für Geschäftsentwicklung bei ISE, möglicherweise in Bezug auf die vernetzten AUVs von AMOS. „Einige vorläufige Operationen haben stattgefunden. Das ist ein Trend, den wir sehen. Die Fähigkeit, nicht nur akustisch zu kommunizieren, sondern auch auf andere Weise, um Schiffe und Satelliten an die Oberfläche zu bringen. “

Für die skalierbaren AUVs und Batteriesektionen von ISE ist es möglicherweise unerheblich, ob sich die Nutzlasten von Kabelhaken und Navigationshilfen zu Spektralkameras und Satelliten- oder Drohnenstartgeräten ändern. Für OEMs im Allgemeinen bedeuten wechselnde Nutzlasten - oder Kombinationen von Mehrstrahl-Echoloten, Side-Scan-Sonaren, Sub-Bottom-Profilern, synthetischen Apertur-Sonaren, HD-Kameras, Lasersystemen und chemischen Sensoren - Unsicherheit in der Produktion. Einige Unternehmen, wie die französische ECE, scheinen für jede Mission einen AUV zu haben: eine bildgebende A18-E; der wendige A18-TD mit zwei Hüllen für die Überwachung von Heimatland; ein tragbarer A9-s und etwa ein Dutzend andere. Wie seine Konkurrenten verkauft die ECE die Mission vielleicht: Weiträumige Überwachung; Suche und Rettung, Meeresboden scannt Minensuche.

Größenstörer
Der Bau eines anderen AUV für jede wissenschaftliche Mission mag sinnlos erscheinen, das ist jedoch nicht der Marinemarkt. Missionen - oder militärische Szenarien - ändern sich ständig, so dass Hunderte von AUV-Typen für sie gebaut wurden.

Während sowohl der Marine- als auch der Wissenschaftsmarkt öffentlich finanziert werden, werden von der AUV sowohl Bedrohungsbilder der Marine erstellt als auch bevölkert. Mengen von ihnen haben eine ganz eigene Qualität. Dann gibt es noch den großen AUV. Sie sind ein schwebender Beweis dafür, dass der Marinemarkt sich von streng AUV-Motoren zu robusteren Schiffsstrahlern entwickelt hat, und die stärkere Beteiligung der marinen Lieferkette kann nicht zu weit entfernt sein. Unbemannte große AUVs können Drohnen abfeuern, teilweise unbemannt sein und ihre Nutzlasten können durch eine Drohne und / oder einen Knotenpunkt von Marine SEALs erweitert oder ersetzt werden. Wie Einführungen und Überwachungen in Küstengebieten werden ständig neue Missionen in diesem Markt entwickelt.

Sowohl Lockheed Martin als auch Boeing haben kürzlich sehr große AUVs offenbart, und doch war auch das Kabelverlegungs-ISE AUV in 96 'recht groß. „Die Größe hängt von der Ausdauer und der Dauer der Operation ab. Das ist der Haupttreiber. Die Menge an Ballast hätte auch eine gewisse Bedeutung. Meistens ist es Ausdauer. Für eine 24/7 Ausdauer benötigen Sie zusätzliche Batterieleistung “, sagt Reynolds. ISE würde es wissen. Sein Unterwassergeschäft ist in der militärischen Langstreckenarbeit verwurzelt.
HUGIN Superior Foto mit freundlicher Genehmigung von Kongsberg Ordentliche Störung
Missionen - wahrscheinliche oder imaginäre - leiten die Zulieferer größerer Einheiten an die Marine der Welt.
Die US-amerikanische Kongsberg-Gruppe, Hydroid Inc. (und die Hydroid-Tochter Kongsberg Underwater Technology, Inc.), bietet jetzt den bemerkenswerten REMUS 6000 an.

Mit der Software und Elektronik des kleineren, bewährten REMUS 100 mit mehreren Rollen wird der größere REMUS eine US Navy beeindrucken, die Missionen so beeindruckend wie patrouillierende Transatlantikkabel betrachtet. Abhörposten am Meeresboden ausschalten oder wichtige nationale Infrastrukturen wie Häfen und Offshore-Ölplattformen verhärten. Missionsmöglichkeiten, insbesondere das Recce, sind so grenzenlos wie die Vorstellungskraft.

Trotz der Finanzkraft von Kongsberg Maritime und seiner weltweiten Forscherkreise sieht sich die wegweisende ISE mit ihren skalierbaren Einheiten selbst bei Großaufträgen für große, tief greifende AUVs als glaubwürdiger Rivale: „Unser neuester Bau, ein 6000er Modell, wird es sein wird geliefert. Wir haben einen Kunden vor Augen “, gesteht Reynolds. Viele andere Anbieter hoffen, dass sie so mühelos stören. Ein AUV-Hersteller, der kürzlich auf Maritime Reporter TV interviewt wurde, hat den maritimen Markt mit einem tragbaren AUV in Höhe von USD 10.000 erreicht, der von Flugzeugen abgeworfen werden kann.

Konvergenz
Nach einer AUV-Prognose von Douglass-Westwood wird die militärische AUV-Nachfrage bis 2022 den größten Markt bieten. Da die AUV-Missionen zunehmen, wird die militärische Beschaffung 72 Prozent der gesamten Nachfrage ausmachen und um 10 Prozent pro Jahr wachsen.
Der Forschungssektor verzeichnet in dieser Zeit ein begrenztes Wachstum. Die Komplexität und der lange Planungshorizont dieser Forschungsmissionen sind eindeutig der Grund. Der Nebel in der Prognose ist die zunehmende Konvergenz von „Ozean“ und „Mil“. Die beiden Märkte sind nur eine Nutzlast. Sogar die Ölfeldintervention, die durch das Nachahmen des Schlangenähnlichen AUV Eelume ermöglicht wird, könnte militärisch werden (man kann sich nur vorstellen, dass es durch U-Boot-Netze rutscht).

AMOS-Forscher haben dieses Biomimicking auf den Markt gebracht. Um die Aussage zu kommentieren: „Der Unterschied zwischen Kriegsbekämpfung und ozeanografischer Forschung ist die Nutzlast“, hatte Martinsen eine aufschlussreiche Antwort: „Die Aussage weist auf ein gültiges Paradoxon hin. Wir können die Anwendung unserer Forschung selten kontrollieren. Dasselbe Paradoxon ist jedoch für die Mehrheit der Technologie vorhanden, mit der wir uns umgeben. Als Universität nimmt NTNU jedoch keine Forschung in Angriff, die auf Kriegsführung und Anwendungen für bewaffnete Begegnungen abzielt. "

Trend als Disruptor
Andere Forschungsgemeinschaften tun dies. Einige sind Teil eines europäischen AUV-Forschungsprogramms namens SWARMS.
Bei SWARMS geht es um „intelligente vernetzte Unterwasserroboter, die in Maschen zusammenarbeiten“, und obwohl dies die „Biomimikry“ von Bienen impliziert, hat sie zumindest einen ungewöhnlichen Markt im Auge: den zukünftigen Meeresschutz. Das störende Element scheint das Netzwerk selbst zu sein, eine Möglichkeit, ROVs und andere Schiffe einzubinden.

Natürlich gibt es ein Schwarmprogramm der US-Navy, und es scheint KI zu verwenden, um unter Wasser nachzuahmen, was das LOCUST-Programm der Marine mit Luftdrohnen macht. Ja, es ist fortgeschritten, aber der chinesische AI-Guru Kai-Fu Lee in seinem Buch AI Superpowers: China, Silicon Valley und die Neue Weltordnung deutet darauf hin, dass die Störung der KI möglicherweise weiter verbreitet ist als gedacht.

Sollte das SWARMS-Programm der EU vorerst erfolgreich sein, könnte dies die Verbreitung vernetzter AUVs bedeuten, die ohne AI arbeiten. Eine Sache ist sicher, vernetzte und AI-fähige AUVs würden für jedes Marineschiff starke Gegner sein - oder ein großartiges Team für die Erkundung der riesigen Ozeane. Beide stören bereits den AUV-Markt.

Und dann gibt es das AUV-Docking: „Docking ist ein Trend für die Zukunft“, sagt Reynolds. „Wir sind am Anfang. Es ist ein Meeresboden-basiertes Docking-System oder eine Oberfläche, aber Daten können angelegt und hochgeladen werden, und der Akku wird aufgeladen. Das sind die Dinge, die für einen AUV-Hersteller klug sein sollten, um sich mit der Reifung zu beschäftigen. “

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