Поверхность планеты Земля покрыта водой примерно на 70%. Водная акватория Земли, между тем, является крупнейшей ресурсной базой. Эта база далеко не полностью исследована людьми, соответственно, огромные объёмы ресурсов не используются. Исследования и добыча ресурсов здесь ограничены фактором глубины. Требуются глубоководные аппараты, способные достигать глубин как минимум 2000 метров, составляющих большую часть океана.
Глубоководные аппараты для работы в океане
Подводные глубоководные аппараты видятся важным оборудованием, для транспортировки, научных исследований, спасательных операций на глубине. Такого рода техника имеется на вооружении человечества, но в недостаточных количествах. Следует отметить: первый подводный аппарат люди построили ещё в 1950-х годах. С тех пор разработано несколько различных типов подводных систем под различные требования, которые подразделяются на два вида:
- Обитаемые (пилотируемые).
- Необитаемые (беспилотные).
В свою очередь, необитаемые (беспилотные) системы подразделяются на ряд конструкций:
- дистанционно управляемые аппараты (ROV — Remotely Operated Vehicles),
- автономные подводные аппараты (AUV — Autonomous Underwater Vehicles),
- автономные дистанционно управляемые аппараты (ARV — Autonomous Remotely Vehicles),
- автономные подводные гидропланеры (AUG — Autonomous Underwater Gliders).
Пилотируемые (обитаемые) системы (HOV — Human Occupied Vehicles) традиционно имеют статус транспортной техники, управляемой специально подготовленным экипажем. Такая техника ориентирована на человеческие познания в области выполнения операций на глубине, способна достаточно быстро и точно по месту доставлять людей на глубину океана.
Беспилотный (кабельный) глубоководный аппарат (ROV) получает энергию, данные и команды через бронированные оптоэлектронные композитные кабели. Автономный подводный аппарат (AUV) получает энергию от бортовой батареи, управляется заложенным в систему программным обеспечением для выполнения определённого набора задач.
Автономный дистанционно управляемый аппарат (ARV), по сути, является гибридной машиной с автономным питанием, но с передачей данных в режиме реального времени по оптоволоконным кабелям.
Все обозначенные типы подводных глубоководных аппаратов достаточно широко используются для проведения и выполнения:
- морских научных исследований,
- морских инженерных операций,
- исследования ресурсов и окружающей среды,
- военных операций.
Искусственный интеллект в сочетании с машинами глубины
Последние годы отмечаются активными попытками внедрения искусственного интеллекта в состав глубинных машин с целью классификации объектов, запечатлённых на подводных видео. С развитием технологий искусственный интеллект обещает стремительное развитие в будущем. Не исключена полная замена человеческого восприятия неизвестных сред в практике исследований глубин мирового океана.
Однако в настоящее время способность автономных подводных гидропланеров и аппаратов к восприятию и автономному пониманию подводной среды не гарантирует качества человеческого мышления и суждения. Поэтому трудно удовлетворить высокие требования к автономии и интеллекту, ожидаемые от беспилотных машин в сложных подводных условиях.
В результате режимы работы, которые полагаются исключительно на автономные глубоководные гидропланеры и аппараты, часто не позволяют быстро принимать оптимальные решения в плане управления. Большинство такого рода миссий не готовы полностью стереть статус «человек в цикле миссии». Следовательно, для будущих подводных операций необходимо рассмотреть совместную работу пилотируемых/беспилотных глубоководных машин с целью преодоления ограничений создания функциональных групп.
По сравнению с беспилотной глубоководной техникой, параллельное взаимодействие и интеграция человеческого интеллекта и машинного интеллекта в пилотируемом/беспилотном подводном устройстве способствует реализации двустороннего дополнения между обитаемыми и необитаемыми машинами. Следовательно, взаимодействие пилотируемых и беспилотных глубоководных машин обещает повышение производительности при решении сложных задач.
Глубоководные пилотируемые системы + автономные машины
Если сопоставить по численности глубоководные обитаемые подводные машины и технику беспилотного типа в рамках целого мира, найдётся только восемь пилотируемых людьми глубоководных систем:
- Fendouzhe (производство: Китай; глубина – 11000 м).
- Jiaolong (производство: Китай; глубина 7000 м).
- Shinkai6500 (производство: Япония; 6500 м).
- New Alvin (производство: США; 6500 м).
- МИР-1, МИР-2 (производство: Россия; 6000 м).
- Nautile (производство: Франция; 6000 м)
- Shenhai Yongshi (производство: Китай; 4500 м).
Пока что не отработана на качественном уровне технология совместной одновременной деятельности пилотируемых и автономных глубоководных машин. Однако практикуется совместная работа глубинной пилотируемой техники и автономных глубоководных гидропланеров, что значительно повышает эффективность научных исследований, поиска ресурсов, выполнения поисково-спасательных операций.
При помощи информации: REDDIT
Публикация Глубоководные аппараты освоения мирового океана впервые появилась на ZM.
