एक ढांचा, अनेक मिशन: मॉड्यूलर यूएसवी किस प्रकार स्वायत्त समुद्री अभियानों को बदल रहे हैं

सीट्रैक का विंच नियमित रूप से 200 मीटर से अधिक गहरे पानी में प्रोफाइलिंग करने में सक्षम है, यहां तक कि उग्र समुद्र में भी जहां लहरों की गति तैनाती को जटिल बना सकती है। क्रेडिट: सीट्रैक सिस्टम्स

स्वायत्त समुद्री अभियानों के तीव्र विस्तार ने अनुसंधान संस्थानों, सरकारी एजेंसियों और वाणिज्यिक संचालकों के लिए समान रूप से चुनौतियां खड़ी कर दी हैं। पर्यावरण निगरानी और जलवैज्ञानिक सर्वेक्षण से लेकर रक्षा अभ्यास और जलमग्न स्थिति निर्धारण तक, मिशनों की विविधता बढ़ती जा रही है, ऐसे में प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए समर्पित पोतों का रखरखाव वित्तीय और परिचालन दोनों दृष्टियों से कठिनाइयां प्रस्तुत करता है।

इसके बजाय, कई संगठन मॉड्यूलर मानवरहित सतही वाहनों (यूएसवी) को प्राथमिकता दे रहे हैं जो पेलोड को तेजी से पुनर्व्यवस्थित करके कई मिशन प्रोफाइल को पूरा करने में सक्षम हैं। प्रत्येक सेंसर या एप्लिकेशन के लिए एक नया प्लेटफॉर्म खरीदने के बजाय, एक ही वाहन बदलती परिचालन आवश्यकताओं के अनुकूल ढल सकता है, साथ ही रसद, प्रशिक्षण और रखरखाव लागत को भी कम कर सकता है।

दक्षिणी मिसिसिपी विश्वविद्यालय (यूएसएम) उन कई संस्थानों में से एक है जो इस अवधारणा को व्यवहार में ला रहे हैं। अपने समुद्री अनुसंधान केंद्र के माध्यम से, यूएसएम ने सीट्रैक सिस्टम्स के एसपी-48 यूएसवी को वैज्ञानिक, रक्षा और औद्योगिक परियोजनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किया है, यह प्रदर्शित करते हुए कि कैसे एक मॉड्यूलर प्लेटफॉर्म विभिन्न मिशनों में एक शक्ति गुणक के रूप में कार्य कर सकता है।

अनुकूलनशीलता के लिए डिज़ाइन किया गया एक प्लेटफ़ॉर्म

परंपरागत, मिशन-विशिष्ट पोतों के विपरीत, SP-48 को मॉड्यूलर आर्किटेक्चर के आधार पर डिज़ाइन किया गया है। पेलोड को कई माउंटिंग स्थानों का उपयोग करके एकीकृत किया जा सकता है, जिनमें मून पूल, ड्राई पेलोड बे, मास्ट या कील शामिल हैं, जिससे ऑपरेटर प्लेटफॉर्म में मौलिक रूप से बदलाव किए बिना विभिन्न सेंसरों के लिए वाहन को जल्दी से कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।

इस लचीलेपन से प्रत्येक मिशन के लिए अलग-अलग जहाजों को बनाए रखने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, साथ ही परिचालन आवश्यकताओं के विकसित होने के साथ-साथ नई प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करने की अनुमति भी मिलती है।

इस प्लेटफॉर्म में दूरगामी संचार, कई विद्युत विकल्प और दूरस्थ कमांड-एंड-कंट्रोल क्षमताएं भी शामिल हैं, जो ऑपरेटरों को तट से ही मिशनों की निगरानी करने में सक्षम बनाती हैं। कई मामलों में, एक ही ऑपरेटर एक साथ कई वाहनों की देखरेख कर सकता है, जिससे परिचालन दक्षता और भी बढ़ जाती है।

सीट्रैक के व्यापार विकास निदेशक होबी बोशेनस्टीन ने कहा, “हमारे जैसे यूएसवी शोधकर्ताओं और परियोजना प्रबंधकों को परिचालन लागत, मानव जोखिम और पर्यावरण पर प्रभाव को काफी कम करते हुए अधिक समुद्री डेटा एकत्र करने या खुले जलक्षेत्रों की निगरानी करने का अवसर प्रदान करते हैं। लगभग किसी भी समुद्री वातावरण, पेलोड या सेंसर के अनुकूल यूएसवी को तैनात करने से कई मिशन प्रोफाइल में सफलता सुनिश्चित करने में मदद मिलती है, जिससे प्लेटफॉर्म का मूल्य और भी बढ़ जाता है। तटीय और अपतटीय वातावरण में इसके उपयोग के अवसर अनंत हैं।”

पर्यावरण संबंधी डेटा संग्रह का विस्तार करना

इस लचीलेपन का सबसे स्पष्ट उदाहरण यूएसएम का खाड़ी क्षेत्र में चल रहा हाइपोक्सिया मैपिंग कार्यक्रम है।

पिछली तैनाती के आधार पर, शोधकर्ताओं ने दो एसपी-48 यूएसवी को एक साथ तैनात करके संचालन का विस्तार किया, जिनमें से प्रत्येक ध्वनिक डॉप्लर करंट प्रोफाइलर (टेलेडाइन वर्कहॉर्स मॉनिटर एडीसीपी) और एएमएल ओशनोग्राफिक एंडुरा 6 सोंडे से सुसज्जित था ताकि जल गुणवत्ता माप एकत्र किया जा सके।

कई स्वायत्त जहाजों के संचालन से शोधकर्ताओं को तटीय सर्वेक्षणों के लिए पारंपरिक रूप से आवश्यक कर्मियों की संख्या को कम करते हुए स्थानिक कवरेज और डेटा घनत्व दोनों को बढ़ाने की अनुमति मिली।

यूएसएम के हाइड्रोग्राफिक इंस्ट्रूमेंटेशन विशेषज्ञ जेम्स थॉम्पसन ने कहा, "समुद्री प्रतिकूल परिस्थितियों और भीड़भाड़ वाले तटीय गलियारों के बावजूद, सीट्रैक के एसपी-48 और ट्रांसॉम विंच ने तटीय हाइपोक्सिया मैपिंग के लिए आवश्यक ऑन-साइट कर्मियों की संख्या को सफलतापूर्वक कम कर दिया। इससे भी अधिक प्रभावशाली बात नाव की कनेक्टिविटी थी। हम भविष्य के शोध में सीट्रैक तकनीक को शामिल करने के लिए उत्सुक हैं।"

शोधकर्ताओं की जगह लेने के बजाय, यूएसवी उनकी परिचालन पहुंच का विस्तार करते हैं, जिससे पानी पर कम लोगों के जोखिम के साथ अधिक निरंतर नमूनाकरण संभव हो पाता है।

अमेरिका की खाड़ी के अपतटीय जलक्षेत्र में न्यूनतम रिमोट पायलट हस्तक्षेप के साथ दो सीट्रैक यूएसवी निरंतर यूएसएम के समर्थन में संचालित होते रहे, लंबे समय तक अपनी स्थिति बनाए रखी और आवश्यकता पड़ने पर पुनः नमूना लेने में सक्षम रहे। क्रेडिट: सीट्रैक सिस्टम्स

यूएसएम लैपटॉप कंप्यूटर के माध्यम से तटवर्ती जलमार्ग में दो यूएसएम जहाजों को दूरस्थ रूप से नियंत्रित करता है। क्रेडिट: सीट्रैक सिस्टम्स/यूएसएम

रक्षा प्रशिक्षण का समर्थन करना

इसी प्लेटफॉर्म को एक बिल्कुल अलग मिशन के लिए भी अनुकूलित किया गया है: अमेरिकी वायु सेना के पायलट प्रशिक्षण में सहायता करना।

पार्सन्स कॉर्पोरेशन और यूएस एयर नेशनल गार्ड के साथ मिलकर काम करते हुए, यूएसएम ने एसपी-48 को टी-रेक्स (थ्रेट रिप्रेजेंटेटिव एनवायरनमेंट) एमुलेटर ले जाने के लिए कॉन्फ़िगर किया, जो उड़ान प्रशिक्षण अभ्यासों के दौरान शत्रुतापूर्ण हवाई रक्षा प्रणालियों का अनुकरण करता था।

पर्यावरण संबंधी डेटा एकत्र करने के बजाय, यूएसवी एक दूरस्थ रूप से तैनात खतरा उपकरण बन गया। अंततः, इस अभ्यास का लक्ष्य हवाई प्रणालियों को निशाना बनाना और वाणिज्यिक और गैर-वाणिज्यिक संचार माध्यमों के माध्यम से कमान और नियंत्रण केंद्र से संपर्क स्थापित करना था ताकि खतरे के आकलन और निर्णय लेने के कौशल विकसित किए जा सकें।

चूंकि यूएसवी को दूर से तैनात किया जा सकता था और आवश्यकतानुसार उसकी स्थिति बदली जा सकती थी, इसलिए इसने निश्चित बुनियादी ढांचे या मानवयुक्त सहायक जहाजों के लिए एक लचीला विकल्प प्रदान किया।

"यह अभिनव समाधान मानवयुक्त मिशनों से जुड़ी रसद और कर्मियों की लागत को कम करता है, साथ ही उच्च-विश्वसनीयता वाले सिमुलेशन वातावरण को सुगम बनाता है, जिससे अंततः अमेरिकी वायु सेना की परिचालन तत्परता में वृद्धि होती है,"   पार्सन्स के रक्षा और खुफिया विभाग के अध्यक्ष माइक कुशिन।

सीट्रैक सिस्टम्स ने अमेरिकी वायु सेना के लिए खतरे के माहौल का प्रदर्शन करने के लिए पार्सन्स कॉर्पोरेशन के साथ साझेदारी की। क्रेडिट: सीट्रैक सिस्टम्स

ध्वनिक संचालन को आगे बढ़ाना

घरेलू सुरक्षा के क्षेत्र में, सीट्रैक का एसपी-48 ध्वनिक अनुसंधान और खुफिया, निगरानी और टोही (आईएसआर) से संबंधित गतिविधियों में भी सहयोग करता है।

हाइपरियन टेक्नोलॉजी ग्रुप और ब्लू आईक्यू के सहयोग से, यूएसएम के शोधकर्ताओं ने ध्वनिक निगरानी मिशनों के लिए वाहन पर ब्लू आईक्यू हाइड्रोफोन को एकीकृत किया।

स्थिर संचालन के दौरान, यूएसवी ने आसपास के समुद्री यातायात और विमानों से ध्वनिक संकेतों को रिकॉर्ड किया, जिससे पोत पर कर्मियों की आवश्यकता के बिना मूल्यवान डेटासेट एकत्र किए गए।

इस प्लेटफॉर्म का उपयोग ध्वनिक पिंगर से लैस स्वायत्त जलमग्न वाहनों (एयूवी) को ट्रैक करने के लिए भी किया गया था। वास्तविक समय के हाइड्रोफोन डेटा का उपयोग करके, ऑपरेटर परीक्षण के दौरान जलमग्न संपत्तियों का पता लगा सकते थे, उनका स्थान निर्धारित कर सकते थे और उनके करीब पहुंच सकते थे।

2026 में, यूएसएम ने मिसिसिपी विश्वविद्यालय (ओले मिस), सीट्रैक, हाइपरियन टेक्नोलॉजी ग्रुप और ब्लूआईक्यू के साथ मिलकर खाड़ी तट पर एक संयुक्त ध्वनिक प्रदर्शन का आयोजन किया। क्रेडिट: सीट्रैक सिस्टम्स

सतह के ऊपर और नीचे का मानचित्रण

एक अन्य हालिया अनुप्रयोग में सहयोगी चुंबकीय मानचित्रण का उपयोग शामिल था।   क्वस्पिन मैग्नेटोमीटर।

इस मिशन के लिए, सेंसर को एसपी-48 के कील पर पतवार के नीचे लगाया गया था, जिससे यह पूरे ऑपरेशन के दौरान पानी के नीचे रह सके और उच्च-विश्वसनीयता वाले चुंबकीय माप एकत्र कर सके।

यह एकीकरण दर्शाता है कि सेंसर की अनुकूलता के साथ-साथ भौतिक माउंटिंग विकल्प भी उतने ही महत्वपूर्ण हैं। विभिन्न मिशनों के लिए अक्सर सेंसर के अलग-अलग अभिविन्यास या पर्यावरणीय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, और पेलोड को मस्तूल पर, मून पूल के भीतर, पेलोड बे के अंदर या पतवार के नीचे माउंट करने की क्षमता प्लेटफॉर्म के परिचालन दायरे को बढ़ाती है।

आगे की तैयारी

यूएसएम अतिरिक्त पेलोड एकीकरण के माध्यम से एसपी-48 की क्षमताओं का विस्तार करना जारी रखे हुए है।

आगामी मिशनों में सटीक जलमग्न स्थिति निर्धारण में सहायता के लिए सोनारडाइन के जायरो यूएसबीएल 5000 सिस्टम को शामिल करना, साथ ही उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले बंदरगाह और समुद्र तल सर्वेक्षणों के लिए कोंग्सबर्ग ईएम2040पी मल्टीबीम इको साउंडर का उपयोग करना शामिल है।

यूएसएम के अनुसंधान और नवाचार के एसोसिएट वाइस प्रेसिडेंट डॉ. ब्रायन क्यूवास ने कहा, "यह प्रदर्शन हमारे युद्धक सैनिकों और संघीय एजेंसियों की मिशन-महत्वपूर्ण जरूरतों को पूरा करने के लिए समाधानों की तेजी से पहचान करने के लिए आवश्यक है।"

जैसे-जैसे दूरस्थ नियंत्रण से संचालित समुद्री अभियान परिपक्व होते जा रहे हैं, बहुमुखी प्रतिभा सहनशक्ति या सीमा जितनी ही महत्वपूर्ण होती जा रही है।

संगठनों को तेजी से ऐसे प्लेटफार्मों की आवश्यकता हो रही है जो व्यापक पुनर्गठन या समर्पित सहायक जहाजों के बिना पर्यावरण निगरानी, रक्षा, अपतटीय ऊर्जा, जलविज्ञान और पनडुब्बी संचालन के बीच स्थानांतरित हो सकें।

एक मॉड्यूलर यूएसवी उन मिशनों को पूरा कर सकता है जिनके लिए पहले कई विशेष प्लेटफार्मों की आवश्यकता होती थी। और बढ़ते मिशन की आवश्यकताओं और सीमित बजट का सामना कर रहे ऑपरेटरों के लिए, यह लचीलापन स्वायत्तता की सबसे मूल्यवान क्षमताओं में से एक साबित हो सकता है।