通往卓越的漫漫长路:警惕的IUSV自主船扩大了任务范围


Longrunner的无人船是警惕IUSV系列中的佼佼者,在新加坡进行高速机动


自八年前下水以来,保持警惕级别的无人艇IUSV参加了许多活动。 迄今为止,主要的设计工作已经完成,开发人员打算扩大任务范围。 最近船上发生了什么变化?

总部位于新加坡的Zycraft是设计和制造民用和军用自动水面艇(ANC)的专家,通过增加新功能,继续改进警戒级别的自主ANC独立无人水面舰艇(IUSV)的原型,称为Longrunner。

40月,Zycraft安装了一个远程控制的消防桶和一个电动消防泵,以及用于测试远程灭火概念的附件和软件。 尽管该公司计划改进系统以扩大射程,但自治灭火设备已证明能够将水输送到最大XNUMX米的距离。

Zycraft总裁James Sun先生表示,无人驾驶火力平台是Longrunner平台上探索的几个概念之一。 他补充说,在设计或建造的不同阶段,还有其他专门的选择,例如:反潜战,海军侦察和监视,排雷行动以及搜救。

“较小的ANC依赖于运载火箭以及相应的发射和返回方法,随着系统的发展,操作问题将持续存在,尤其是在大浪中。 此外,航程的增加会降低ANC的有效载荷并增加运输船的成本。 使用IUSV概念时 舰队 也没有必要只为运输小型ANC而建造大型船,而是可以依靠大型IUSV的运载能力和固有的更长航行时间来运输必要的目标设备……战舰应着眼于敌方船只的位置,并不受小型ANC的管理负担。”


“离开基地后,IUVS可以去作战区域,然后待在那里很长一段时间,只需要很少加油就可以增加海上航行时间”,

- 他补充说。


Longrunner在新加坡海岸附近进行高速机动

设计与动力装置


根据Zycraft的说法,与传统船艇的改良相反,Vigilant IUSV从一开始就被设计为一个无人居住的平台,因此最终产品可以轻松地针对各种任务进行优化。 但是,它可以随意居住,双人操舵室最多可容纳两个坐在减震的军用SHOXS舷外座椅上的操作员。

建造始于2010年初,首舰Longrunner于2011年16,5月下水。 整条生产线基于一个长3,6米,宽8500米的轻型车身,空重约为16000千克,总排量为7000千克,包括有效载荷和XNUMX千克燃料。

Longrunner设备的外壳的特点是伸长率高,从而降低了流体动力阻力。 它由Arovex专有的碳纤维增强碳纳米管复合材料制成。 据Zycraft称,这种外壳比由传统铝或船用标准玻璃纤维制成的类似尺寸的外壳坚固40%,重量减轻75%,这使ANC无需大型和重型发动机即可实现高速行驶。 由轻质材料制成的船体与小排量发动机相结合,使您能够承担更多的目标载荷和燃料,从而增加了续航里程并扩展了性能。

根据公司提供的规范,警惕IUSV的最高速度为40节,航行时间超过30天,经济速度为12节的标准巡航距离可达1500海里。

Song说:“我们相信航行的持续时间是ANC的关键特征,因为在部署期间,设备必须长时间以低速进行监视。” “ ANC的最大航速为40节,因为这种尺寸的高速船在波高超过一米时不能有效使用。”
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ANC拥有两台洋马6LY3-ЕТР涡轮增压柴油发动机,每台发动机容积为5,8升,干重为640千克,总功率为960马力。 发动机通过ZF Marine ZF 280-1箱连接到带有反向旋转同轴螺旋桨的Konrad Marine 680摆出式立柱,这些立柱是由于能够在40节的速度范围内提供最佳效率而特别选择的。

“我们还具有在船体形状类似的船上使用配备Rolla五叶片螺旋桨的Arneson ASD10直接驱动系统的经验,” Sun解释说。 -两种配置均可提供良好的燃油经济性,尤其是在低速巡逻操作期间,这是ANC的主要任务之一。
有了这样的推进系统,在有利的条件下,以10节的速度,我们每小时的油耗约为15-6升,也就是说,航行时间会随着现有油箱容量的增加而大大增加。”



密封室中最多可放置三吨设备以承受目标负荷

成套设备


Vigilant 1USV配备了一个传感器套件,该传感器套件包括安装在光学电子站屋顶上的自动识别系统,用于侦察Current Corporation Night Navigator 3和桅杆雷达Simrad Broadband 4G,其声明的探测范围为36海里,以及稳定的全方位摄像头。

Survey光电站集成了一个非制冷的高分辨率热像仪,其矩阵尺寸为640x480,并且具有20°和6,8°的双视场,以及3倍光学变焦和12倍数字连续变焦; 具有20°视野和12倍连续数字变焦的高分辨率夜间电光转换器; 高分辨率日光相机,分辨率为1080i / 720p,视野范围为50°至5,4°,光学放大倍数为10倍,数字放大倍数为12倍。

同时,360°全方位观看系统由六台4百万像素低照度相机AXIS Communications Q16组成,它们的帧速率高达120帧/秒,并组合成一个网络。 据Sun称,这些摄像机安装在一个自清洁模块中,该模块使用喷气机清洁镜头,从而保证了在所有天气条件下的可见度。

“视频通过软件算法得到稳定,即使IUSV在机载上滚动,输出图像也保持稳定。 这简化了对象检测。 我们使用软件立即自动放大对象的图像,以减轻操作员的工作量。”

车载电源由Fischer Panda的12 kW发电机提供,而5 kW发电机为功能系统提供额外的能量,并在主发电机发生故障时提供连续运行。

IUSV配备了Seakeeper 7000A型陀螺侧倾稳定器,旨在稳定总重15至25吨的船舶。 根据规范,尺寸为7000x910x990毫米,重量为710千克的455 A型号可提供高达15000 Nm的阻尼力矩,并补偿高达7000 Nm / s的动力学力矩。 为了全面推广,它需要45分钟(尽管可以在开机约20分钟后进入工作模式)和3000瓦的功率,在稳定模式下,需要1500-2000瓦的功率和8升/分钟的海水进行冷却。

Song指出,这种稳定系统通常用于乘员船上,以减少俯仰并增加船员和乘客的舒适度,尽管它们为无人居住的平台提供了明显的优势。 例如,稳定的ANC可以帮助优化海洋分数更高的光电和雷达的输出和跟踪特性。

他解释说:“它实际上消除了侧滚,从而由于额外的稳定性而大大提高了雷达和光电设备的功能。” -由于船舶极有可能使用卫星系统进行海外通信,因此,Seakeeper阻尼器还可以通过减轻卫星通信系统稳定子系统的负载来帮助提高连接的可靠性。
此外,任何执行ANC作战任务以打击潜艇或扫雷的人员都必须缓慢移动,并且在下降和返回目标载荷期间需要良好的稳定。 IUSV现在可以在更大的海浪下工作。 我们发现,即使静止的IUSV撞击1,5米高的波浪时,其表现也相对平静,因为它只是平稳地上升和下降,如果没有稳定系统,这是不可能的。”



警惕的IUSV配备了Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500卫星系统,用于海外作战,而桅杆雷达和全方位摄像头则可以提高对情况的了解程度

指挥和控制


Longrunner船通常由位于新加坡西部Zycraft设施的专用指挥中心驱动。 IUSV可以使用标准的宽带无线电或蜂窝调制解调器进行控制,而Cobham SAILOR500 FleetBroadBand500(FBB500)L波段卫星通信系统则支持全天候水平运行。

Sun解释说:“使用一根天线,所有控制和数据集都经过加密,并且可以在ANC和海岸电台之间传递。” “数据传输通道的带宽使您可以无延迟地传输雷达图像,光电站和所有摄像机的图像,自动识别系统的信息以及船只的参数。”


他补充说:“自适应带宽调整用于控制通信,以使连接保持可靠。” “当前的设备水平控制解决方案已在2013年和2017年的扩展测试中进行了测试,当时IUSV部署了22天以实现无人连续运行。”

该公司开发了专有的命令和控制软件,该软件已下载到IUSV车载计算机上。 它使用内置的算法进行碰撞检测和预防,从而使船只能够在交通繁忙的港口和水路中独立航行。

为了装备指挥中心,使用了民用计算机和大型显示器。 来自雷达,光电站和全方位摄像机以及ANC控制操作的信息显示在三个显示屏上。

“我们的显示屏上有高质量的雷达图像,还显示了有关跟踪目标的信息,” Sun继续说道。 “我们为雷达图像感到自豪,因为它给操作员带来了很好的IUSV环境感觉-操作员几乎完全感觉到自己在真正的船上。”

同时,IUSV子系统通过局域网进行交互,并由主计算机控制,主计算机通过无线电或卫星信道交换信息并将数据包发送到海岸电台。 Sun表示,开放式架构的原理使Zycraft可以轻松集成和配置船上的新功能。

主机还提供单独的碰撞检测和预防功能,从自动识别系统,激光雷达,雷达和成像设备接收信息,然后进行分析。 为了提高准确性和可靠性,防撞软件在2013-2016年进行了更新。

“在创建防撞程序时,大部分精力都花在了平台对外部条件的增强适应性上,这使得该平台可以在交通繁忙的地区以及开阔水域中移动,而无需操作员干预。 他补充说,国际上防止海上碰撞的规则被用作决策的基础,但是最重要的规则是自我保护。 “最小安全距离决定了ANC的反应,即使它具有优先通过权。”


通往卓越的漫漫长路:警惕的IUSV自主船扩大了任务范围
Zycraft还开发了警惕IUSV的搜索和救援版本

船舶开发


Zycraft于2013年2000月完成了Vigilant IUSV的初步开发,此后,Longrunner在新加坡进行的24个月的海上测试中完成了48海里。 据Zycraft称,该部队参加了一个无名舰队的示范,并参加了历时2013小时以上的几次行动,包括150年XNUMX月在XNUMX海里的海上试航。

该公司还对真实海况下的船体性能进行了许多评估,重点是航程的持续时间,范围和船体结构的适航性,这是Shomari级远程船只-Zycraft向该地区的船公司提供的IUSV船员选择,以打击海盗和后勤。

Shomari船的船体形状与Vigilant IUSV相同,总排水量为16吨,并且平衡性相似,这使该公司可以将乘员船用作测试平台。

自2014年以来,Shomari LRV已通过一系列寿命测试,包括在1100海里范围内进行的为期4天的航行。 LRV船还通过了高达34米的波浪高度的稳定性测试,在此期间它们在满载条件下的最高速度达到了XNUMX节。

在2017年春季,该公司在南中国海测试了IUSV,在此期间,它以22节的平均速度不间断地连续6天加速行驶,最终覆盖了1900海里。 该船使用了6000多升柴油进行测试,然后以2800升返回港口。

尽管该公司还提供了护送船来解决所有出现的问题,但有两家岸上操作员控制着IUSV,全天24小时监控该船。

显然,最新的资源测试加强了Zycraft对IUSV船的燃油效率,其电子和机械系统的可靠性的期望。 宋说,这些资源测试提供了在现实条件下传感器和导航系统运行的数据。

“由于IUSV在测试期间有机会长时间观察海上交通和其他事件,因此我们能够识别清晰的运输方式,甚至目睹了几种商用船舶的危险进近。”

歌曲共享,但拒绝透露细节。

“存在一些困难,但是我们能够找到克服这些困难的方法,并通过更新软件来实时优化IUSV的功能。”


警惕的IUSV可以随意居住,两名操作员位于减震座椅上的双人座舱中

未来的机会


该公司非常重视通过使用密封模块化舱室来扩大船舶的任务范围,该舱室的目标载荷为3x3x2米,最大容量为3吨。

Song表示:“该隔间专门设计用于容纳目标负载,这需要专门的搬运设备。” “为确保这一目标负载,可以在分配的货舱中安装辅助设备,例如带电子设备的机柜。”

在拟议的低成本反潜防御概念中,IUSV将配备由Zycraft的技术合作伙伴之一提供的完整的主动/被动声纳。 该船将作为反潜平台的替代品,使乘员战斗舰不会分散注意力并执行其他任务。

Zycraft已开发出YZDDS-920 DDS潜水员探测声纳(潜水员探测声纳)。 高度为300 mm,直径为425 mm的紧凑型声纳系统可以安装在Vigilant IUSV,其他ANC和船舶上,也可以用作保护港口或沿海基础设施的固定设备。

据该公司称,DDS旨在检测具有开放式循环装置的潜水员,其最大距离可达600米,而配备有再生呼吸器的潜水员,各个方向的最大距离为400米,最大深度为50米。 该系统包括一个重45公斤的天线单元,一个处理单元和一台笔记本电脑上的图形用户界面。 它可以同时跟踪多达100个对象,并在检测到威胁时独立发出警告信号。

该公司目前正在寻找将声纳系统集成到IUSV中的合作伙伴,计划在不久的将来进行另一项长期航行测试,重点是水下研究和观察。 Song指出,声纳的整合工作可能会为将来引入反潜战技术开辟道路。 Zycraft还预计对搜救行动的需求将会增加。

该公司指出,IUSV设备配备有适当的传感器系统和紧急情况下的坐标传输检测器,对于沿海地带长且海域广阔的国家而言,是一个绝佳的选择。

IUSV配置用于搜索和救援,在此类操作中可以长时间在海上停留,而经过特殊设计的模块使操作员可以通过机械臂远程救援幸存者,并携带多达七个受伤的担架。

患者监视设备可以包含在设备中,用于监视受害者的心理状态,甚至在到达岸上之前就将信息转发给沿海服务部门。

为了进行侦察和信息收集,Zycraft正在考虑部署机载传感器(如系留无人机)进行长期的视觉观察。 但是,可以部署带有有效负载的定制模块,以满足民用和军事目的的特定客户要求。

该公司还希望进入培训和建模市场,因此开始开发新项目M75无人目标船。 重达0,9吨的AHK目标总长5,9米,宽度1,6米,吃水深度0,33米。 船上安装了舷外发动机Yamaha F115,可以使您达到35节的速度,容量为220升的燃油箱可以在23节的速度下在海上停留12小时,在稳定的最高速度下可以停留5小时。

警惕的IUSV ANC是亚太地区正在开发的小型无人驾驶大型无人大型排水平台系列的一部分。

在涉及长度超过11米的ANC平台的国家中,中国和新加坡尤为引人注目,它们分别开发了20吨JARI多任务船(中国造船工业公司)和维纳斯22 16吨船(ST Engineering),它们针对地雷行动进行了优化。

大型自动水面舰队为舰队提供了多个优势。 例如,较大的船体通常具有较大的目标负荷体积和燃油储备,从而为操作员提供了更大的灵活性和控制半径。 可以选择在需要对环境有更好了解并采用复杂决策的任务中管理较大的平台。

但是,由于尺寸大,排水量大,通常大型自动船都在沿海基地操作,因为对于大多数船,除了具有大型登陆船坞的通用登陆船外,它们体积太大,难以降落和升起在船上。
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5 评论
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  1. 红人队的领袖 5 June 2020 05:37
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    读到这艘船及其火变种,我立刻想起了电影《飞利浦船长》。 从油轮上放下并控制着的这些小船中有几艘可以帮助对抗海盗。
    1. 自由风 5 June 2020 06:21
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      因此,如果他将“长跑者”扔入水中,让他将海盗举到空中,让地狱中的恶魔向他们证明与他们无关,那就太好了。 他们只是为自己心爱的女士或nedam或女士收集了莲花瓣,但没有为您收集。 带有手榴弹的机器,这是民族服装的要素。 只是现在他们才在船上检查武器。
      1. 红人队的领袖 5 June 2020 06:32
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        我没有白白提及 消防队员)))我会飞起来,将它洗到水里,同时假装船上)))同时,湿海盗sc起水,“米哈伊尔·斯维特洛夫(Mikhail Svetlov)”那一个!...)))
  2. 潘地尿素 5 June 2020 06:24
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    引用:红人队的领袖
    读到这艘船及其火变种,我立刻想起了电影《飞利浦船长》。 从油轮上放下并控制着的这些小船中有几艘可以帮助对抗海盗。

    如果是自16世纪以来的世纪海盗,那么有可能,很可能会使其受到惊吓,水流就是波塞冬,请救救自己)

    随着商船的捕获,海盗拥有小型武器和RPG。 这样的船很快就会滚出,但是除了软管他什么都没有。
  3. 评论已删除。
  4. V.I.P. 5 June 2020 19:25
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    适用于反潜防御。 做得好。 在俄罗斯联邦,没有这样的事情....