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欧洲水下遥控潜航器(ROV)不断扩大市场

欧洲水下遥控潜航器(ROV)不断扩大市场 智慧海洋公众交流平台
2023-11-10
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导读:水下作业,从简单的船体检查到反水雷和反简易爆炸装置,以及战争弹药的处理,对潜水员和操作员来说一直是一项危险的



水下作业,从简单的船体检查到反水雷和反简易爆炸装置,以及战争弹药的处理,对潜水员和操作员来说一直是一项危险的工作。遥控潜航器(ROV)的普及大大降低了与水下作业相关的风险和工作量,在无人技术不断进步的同时,遥控潜水器将继续在相关领域发挥关键作用。欧洲工业在反水雷等细分领域取得了重大进展,但小型ROV仍主要来自欧洲以外的国家。


1  小型ROV

挪威的蓝眼机器人(Blueye Robotics)公司提供一系列坚固耐用的商业级便携式ROV。其中包括9千克重的“先锋(Pioneer)”ROV,它能在150米深的水下和2节的水流中作业,正常作业的续航时间为2小时。强大的照明灯可实现夜间作业,全高清摄像头可进行广角拍摄。图像可在安卓或iOS智能手机上显示,并由Blueye Xbox控制器捆绑软件进行管理。


性能更强的Blueye X3可配备各种传感器、机械手、声呐和定位系统。Blueye Pro型ROV的重量和续航能力与Blueye X3相似,可潜至305米深处,并能在3节的水流中作业。蓝眼(Blueye)ROV系列已应用于商用、科研和军事领域,客户包括挪威海军和澳大利亚海军等。


即使是较小的ROV(如图中的Blueye Pioneer潜航器),在调查黑尔格·英斯塔(Helge Ingstad)号护卫舰残骸时,也是减少潜水员和水面操作员潜在风险和工作量的关键


Exail公司ROV系列的最新成员是R7型ROV,它将微型ROV的紧凑性和易于部署性与专业观察级ROV的性能、速度和有效载荷能力结合在一起。额定深度为300米的R7配备了4个水平矢量推进器和3个垂直推进器,具有很高的机动性,可以3节的速度进行作业。R7采用全数字结构,重32千克。全高清摄像机由15英寸触摸主屏和副屏控制。它还可配备机械手以及超短基线声学定位系统(USBL)和/或多普勒速度记录仪(DVL),以实时精确地跟踪其位置。


Exail公司ROV系列的最新成员R7型。它将微型遥控潜水器的功能与专业观测类潜水器的性能、速度和有效载荷相结合


另一个重要制造商是法国的Subsea Tech公司,该公司生产一系列微型ROV以及重达37.5千克的大型Tortuga检查级ROV,后者能够在高达4节的水流中作业,水深可达500米。


2020年4月,总部位于英国的萨博海眼(Saab Seaeye)公司宣布获得荷兰国防装备组织(DMO)的“海黄蜂(Sea Wasp)”ROV订单。它的模块化便携式系统重75千克,可由1个小团队(少至2人)操作,易于从船上、岸上和小型船只上部署。海黄蜂具有6个自由度的高机动性,可在大水流(2.5节流速及以上)和最深250米的水下作业。


荷兰国防部国防装备组织是萨博海眼公司海黄蜂ROV的启始客户


总部位于加拿大的Deep Trekker公司在过去十多年里交付了数以千计的坚固耐用的便携式ROV,并推出了电池供电的商业级ROV系列。重8.5千克的DTG3迷你观察级ROV使操作人员能够在几分钟内快速部署并目视检查水下环境。DTG3配备了全高清录像摄像机,可270度旋转视场,最深可达200米,速度为2.5节。更大、更重(16.8千克)的Pivot配备了由可快速更换的锂电池驱动的六个推进器,以及一个97度旋转的工具平台,用于安装机械手、声呐和其他设备。它的深度可达305米,速度为3节。此外,1080像素的高清摄像头可以旋转。可选有效载荷包括成像声呐、侧扫声呐以及USBL定位。重达26千克、可深入305米的重型“革命(Revolution)”ROV可工作长达6小时,配备有260度旋转的4K摄像头、操纵器以及与Pivot相同的可选设备。Deep Trekker公司的较大型ROV产品已在全球客户中获得成功,包括美国军队和国土安全部门,以及欧洲的运营商(包括英国海军(DTG3)、德国海军(Revolution)和意大利宪兵队(Revolution))。


美国海军SSN和SSBN舰队的操作人员正在使用Deep Trekker公司的Pivot ROV,而能力更强的“革命(Revolution)”ROV已在欧洲取得成功


美国VideoRay公司的“卫士(Defender)”ROV是美国在全球,特别是在武装部队和机构中推广最广的产品。除美国海军外,还有其他20个盟国的海军和海岸警卫队在使用或正在订购该产品,其中包括英国皇家海军等欧洲运营商。“卫士(Defender)”ROV的额定水深达400米(可选2 000 米),重32.5千克(包括控制设备),有4个矢量水平推进器和3个垂直推进器。除高清摄像机外,它还拥有多种系统,包括旋转机械手、多波束声呐和扫描声呐,并可集成额外的导航设备(USBL、DVL和自主控制)。


通过使用VideoRay公司的商用“卫士(Defender)”ROV(配备电池、声学调制解调器和新型OPENSEA Edge系统),绿海(Greensea)系统公司成功演示了ROV在海上的非系留操作


美国战略机器人系统(SRS)公司的“融合(Fusion)”ROV是另一型在美国和其盟国武装部队中广泛使用的产品。这种重25千克的遥控潜水器的额定深度为300米,配备4个水平推进器和2个垂直推进器。“融合(Fusion)”ROV的速度可达4节以上,一般续航时间可达3~4小时。它还配备了高清摄像头、前视声呐和侧扫声呐、USBL、DVL、高度计、GPS、Wi-Fi和AHRS。


2  水雷识别和处置系统

ROV作为水雷识别和处置系统(MIDS)继续发挥关键作用。


多点水雷排除系统(Multi-Shot Mine Neutralisation System / MuMNS)是萨博公司在该领域的最新研发成果。该系统已被法国海军和英国皇家海军采购。


尽管体积庞大(满载重量为415千克,长2.7米,宽1米),但MuMNS具有六自由度(DoF)的高机动性,可下潜至300米。

萨博公司(Saab)的MuMNS为法国海军和英国海军的海上反水雷(MMCM)计划提供水雷识别和处置系统能力


该ROV配备了先进的水雷识别传感器,最多可携带3枚水雷排除系统(MNS)。因此,在返回无人母平台之前,它可以执行多次任务。在自动或手动控制下以4节的速度航行至一个航路点,利用携带的声呐和摄像头确定目标位置。最后由操作员手动控制接近目标。一旦确定目标为水雷,操作员就将炸药附着到水雷上,并从ROV上释放MNS。在可配置的定时器将浮筒释放到水面前,MNS一直悬浮在水中央。当可部署浮筒到达水面后,可根据指令远程起爆炸药。每个MNS都有一个独特的编码无线电信号,用于灭雷。这样就可以同时处理1个或多个水雷。


2022年11月,英国艾龙(Acteon)集团旗下的Seatronics公司宣布,该公司已交付、安装并调试了首批2台采用MIDS配置的“勇者(Valor)”ROV,它们安装在“埃尔比特(Elbit)”公司的“海鸥(Seagull)”无人水面艇(USV)上。后者是一型多发、可配置和可重复使用的多点水雷处置解决方案,能以声波方式引爆多个炸药。“勇士(Valor)”ROV重80千克,携带有效载荷超过21千克,额定深度300米,可在最高达3级海况下布放和操作。MIDS配置包括1个多传感器包和1个ECS CobraMDS。多传感器包(包括惯性导航系统、声呐和摄像头)与物体分类系统相结合,可对物体进行精确探测和分类。


目标分类系统使用机器学习和AI算法对海底物和漂浮物进行分类,如类似物体或潜在水雷。在后一种情况下,控制站通过线缆发出触发命令,然后使用加密信号以声学遥测方式传送到CobraMDS上的引爆装置。据Seatronics公司称,“勇士(Valor)”MIDS是目前同类产品中唯一能够提供多点、可重复使用解决方案的ROV。


由英国Seatronics公司开发的MIDS配置的“勇士(Valor)”ROV是一型可配置和可重复使用的多点水雷处置解决方案,可利用最先进的技术以声学方式引爆多个炸药


Exail公司提供的MIDS套件包括Seascan Mk 2型ROV和K-ster C型ROV。它是比利时海军和机器人(Belgium Naval and Robotics/BNR)公司为比利时和荷兰国防部提供的MCM解决方案的核心,BNR公司是海军集团和Exail公司的联合体,旨在提供下一代比利时/荷兰(BE/NL)防区外MCM能力。该项目包括12艘使用由多个舷外MCM系统组成的“工具箱”的母舰。每一艘母船都配有2个侧向站,用于布放/回收所提供的Inspector 125无人艇。Exail公司的无人艇可以自主部署和回收配备UMISAS合成孔径声呐的A18-M自主潜航器(AUV),或配备T18-M拖曳声呐的拖曳型ROV。MIDS套件的其他组成部分包括由Exail公司提供的Seascan Mk2型ROV和K-ster C型ROV。Seascan Mk2使用声呐进行水雷探测和定位。由母船上的操作人员远程控制的摄像头有助于识别水雷的类型。K-Ster C是专门为扫雷而设计的。每艘ROV都通过1根细缆与其USV相连。由于K-Ster C有自己的电池组,因此缆线上没有电源线,电流对其影响较小。Exail公司称,这种解决方案不仅有成本优势,而且在操作方面也更出色,因为电源线既昂贵又会消耗USV的电力,从而限制其操作能力。


Exail公司提供包括Seascan Mk 2和K-ster C在内的MIDS套件,是BNR公司为比利时和荷兰国防部提供的MCM解决方案的核心


总部设在意大利的L3哈里斯(L3Harris Calzoni)公司目前正在实施Hunterwater计划。该计划以无人系统为基础,通过一个轻便、易于使用的多用途无人MCM模块,执行完整的防区外猎雷行动。这一模块由1个长8米的USV组成,能够携带和操作1个专用套件,该套件由2个主要部件组成:ROVSCAN和VGA。ROVSCAN结合了装备有ROV和侧扫声呐的典型功能,可对威胁进行现场勘测、识别和声学定位。VGA是一型一次性声学制导航行器,结构紧凑、重量轻,通过创新的精确声学定位,具有自动重新捕获目标和灭雷的能力,由USV携带和布放。


阿特拉斯(Atlas Eletronik)公司的海狐(SeaFox)系统覆盖了 MIDS 领域,该系统有检查、灭雷和训练版本,已在全球十多个国家的海军中投入使用,包括芬兰、德国、日本、瑞典、美国和英国。


2021年4月,北约为西班牙海军购买了1套萨博(Saab)海眼(Seaeye)ROV系统(ROVS)。ROVS的核心是“美洲豹(Leopard)”ROV,这是一型创新型中型电动ROV,可在较小的占地面积内提供优化的运输能力和作业能力


萨博(Saab)公司提供重量更重但性能更强的双鹰(Double Eagle)系列,除了MkII灭雷具(MDS)和MkII/MkIII推进式可变深度声呐扫雷具(PVDS)之外,还包括更新的双鹰半自主型SAROV。波兰雷蒙托瓦造船(Remontowa shipbuilding)公司最近购买了后者,用于装备波兰海军的Kormoran II级反水雷艇。意大利的Gaymarine Pluto系列ROV已出售给包括阿尔及利亚海军在内的不同客户。它还有一个更新的版本,即Pluto Gigas,具有增强的性能和传感器,可在没有装备的母舰上进行操作。


3  大型多功能观察和作业ROV

波罗的海“北溪”管道破坏事件引发了对海底战争行动的日益关注,促使人们更多地使用和采购新型作业型ROV。


总部位于英国的萨博海眼(Saab Seaeye)公司生产了一系列电动遥控ROV系统,可广泛应用于各种专业领域。海眼公司ROV系统的主力产品是“美洲豹(Leopard)”,这是一种创新型中型电动ROV,可在较小的占地面积内提供优化的运输能力和作业能力。


2021年4月,北约支持和采购局(NSPA)为西班牙海军采购了美洲豹ROV。该系统提高了潜水支持能力,有助于履行国际潜艇逃生和救援联络办公室的职责。与ROV相连的是布放和回收系统、系缆管理系统、水声定位能力和舰载控制模块。该型ROV的布放重量约为1 200千克。装上机械手后,它可以携带105千克的有效载荷,不装机械手则为205千克。根据型号的不同,它可以潜入2 000~3 000米深的海底。


萨博海眼的ROV系列的其他型号包括“黑豹”“美洲狮”“老虎”“山猫”和“猎鹰”。


海眼公司的产品组合还包括eWROV电动全尺寸III B级ROV系统和“剑齿虎(Sabertooth)”系列。后者是一型混合型AUV/ROV,能够作为自主潜航器或通过系缆在深水中作业。“剑齿虎(Sabertooth)”的动力强劲、无需系缆操作以及360°悬停机动性能使其成为自主检查、维护和修理任务以及海上勘测工作的理想选择。


“剑齿虎”ROV分为单壳和双壳2型,单壳潜航器可在1 200米深的水下作业,双壳潜航器可在3 000米深的水下作业。它可以在水下远程停靠站停留6个月及以上,随时准备投入使用。总部设在英国的Sub-Atlantic公司提供水下救援系统,该公司拥有一系列电动观察级ROV,从多功能的“莫西干(Mohican)”到能够潜入6 000米深的强大工作级“科曼奇(Comanche)”ROV。


意大利Saipem Sonsub公司提供一系列商用水下无人机,包括Innovator 2.0 ROV,其额定水深可达3 000米。“比目鱼(FlatFish)”和Hydrone是Saipem Sonsub产品组合中的另外2型深水两用ROV/潜航器。新一代“比目鱼(FlatFish)”的潜深可达3 000米,续航时间长达12小时。同样,Hydrone系列ROV可在水深3 000米处作业。通过远程控制网络,任何水面平台都可以操作Hydrone 系列ROV。Hydrone-R已经投入使用,而完整的电动型Hydrone-W将于2023年底推出。


意大利海军使用L3Harris公司2种型号的Ageotec ROV:“西西里(Sirio)”和“佩尔索(Perseo)”。


除了Exail公司的H系列ROV(从H300V(300米)到H800(800 米)和H-ROV(2 500米))之外,法国Forssea Robotics公司也推出了Argos ROV,其额定深度为500米(可选深度为1 000米),重170千克,包括20千克的有效载荷。


编译:吴晓婧    

译自:欧洲安全防务网

转载自:“数字海洋与水下攻防公众号

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