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Forschung zu den Entwicklungstrends autonomer Tiefsee-Unterwasserfahrzeuge (AUVs)

24 Nov, 2023

By hoppt

REMUS6000

Da sich Länder auf der ganzen Welt zunehmend auf maritime Rechte und Interessen konzentrieren, hat sich die Marineausrüstung, einschließlich U-Boot- und Minenabwehrgeräte, in Richtung Modernisierung, Kosteneffizienz und geringere Verluste weiterentwickelt. Infolgedessen sind unbemannte Unterwasserkampfsysteme weltweit zu einem Schwerpunkt der militärischen Ausrüstungsforschung geworden und erstrecken sich auch auf Tiefseeanwendungen. Tiefsee-AUVs, die in Hochdruck-Tiefgewässern mit komplexem Gelände und hydrologischen Umgebungen eingesetzt werden, haben sich aufgrund der Notwendigkeit von Durchbrüchen in zahlreichen Schlüsseltechnologien zu einem heißen Thema in diesem Bereich entwickelt.

Tiefsee-AUVs unterscheiden sich hinsichtlich Design und Verwendung erheblich von Flachwasser-AUVs. Zu den strukturellen Überlegungen gehören Druckfestigkeit und mögliche Verformungen, die zu Leckagerisiken führen. Bei sich ändernden Wasserdichten in zunehmenden Tiefen treten Probleme beim Gleichgewicht auf, die sich auf den Auftrieb auswirken und eine sorgfältige Gestaltung der Auftriebsanpassungen erforderlich machen. Zu den Navigationsherausforderungen gehört die Unfähigkeit, herkömmliche Methoden zur Kalibrierung von Trägheitsnavigationssystemen in Tiefsee-AUVs zu verwenden, was innovative Lösungen erfordert.

Aktueller Zustand und Eigenschaften von Tiefsee-AUVs

  1. global Development Mit fortschreitenden Meerestechniktechnologien haben Schlüsseltechnologien in Tiefsee-AUVs bedeutende Durchbrüche erlebt. Viele Länder entwickeln Tiefsee-AUVs für militärische und zivile Zwecke, weltweit gibt es mehr als ein Dutzend Typen. Bemerkenswerte Beispiele sind unter anderem die französische ECA Group, die US-amerikanische Hydroid und die norwegische HUGIN-Serie. Auch China forscht aktiv in diesem Bereich und erkennt die zunehmende Bedeutung und breite Anwendung von Tiefsee-AUVs.
  2. Spezifische Modelle und ihre Fähigkeiten
    • REMUS6000: Ein Tiefsee-AUV von Hydroid, das in Tiefen von bis zu 6000 m betrieben werden kann und mit Sensoren zur Messung von Wassereigenschaften und zur Kartierung von Meeresböden ausgestattet ist.
    • Blauflossen-21: Ein hochmodulares AUV von Tuna Robotics, USA, geeignet für verschiedene Missionen, darunter Vermessung, Minenabwehrmaßnahmen und archäologische Erkundung.

Blauflossen-21

    • HUGIN-Serie: Norwegische AUVs, bekannt für ihre große Kapazität und fortschrittliche Sensortechnologie, die hauptsächlich für Minenabwehrmaßnahmen und schnelle Umweltbewertungen eingesetzt werden.

    • AUVs der Explorer-Klasse: Diese vielseitigen AUVs wurden vom kanadischen ISE entwickelt und verfügen über eine maximale Tiefe von 3000 m und eine Reihe von Nutzlastkapazitäten.

Explorer AUV-Recycling

    • CR-2 Tiefsee-AUV: Ein chinesisches Modell, das für Unterwasser-Ressourcen- und Umweltuntersuchungen entwickelt wurde und in 6000 m Tiefe eingesetzt werden kann.

CR-2

    • Poseidon 6000 Tiefsee-AUV: Chinas AUV für die Suche und Rettung in der Tiefsee, ausgestattet mit fortschrittlichen Sonar-Arrays und anderen Erkennungstechnologien.

Poseidon 6000-Recycling

Schlüsseltechnologien in der Tiefsee-AUV-Entwicklung

  1. Energie- und Energietechnologien: Hohe Energiedichte, Sicherheit und Wartungsfreundlichkeit sind entscheidend, wobei Lithium-Ionen-Batterien weit verbreitet sind.
  2. Navigations- und Positionierungstechnologien: Kombination von Trägheitsnavigation mit Doppler-Geschwindigkeitsmessern und anderen Hilfsmitteln, um eine hohe Präzision zu erreichen.
  3. Unterwasserkommunikationstechnologien: Die Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung der Übertragungsraten und Zuverlässigkeit trotz schwieriger Unterwasserbedingungen.
  4. Technologien zur autonomen Aufgabensteuerung: Beinhaltet intelligente Planung und adaptive Operationen, die für den Missionserfolg entscheidend sind.

Zukünftige Trends bei Tiefsee-AUVs

Die Entwicklung von Tiefsee-AUVs geht in Richtung Miniaturisierung, Intelligenz, schneller Einsatz und Reaktionsfähigkeit. Die Entwicklung umfasst drei Phasen: Beherrschung der Tiefseenavigationstechnologien, Entwicklung von Nutzlasttechnologien und Einsatztaktiken sowie Optimierung von AUVs für vielseitige, effiziente und zuverlässige Unterwassereinsätze.

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