मानव रहित वाहन: 25 साल के मील के पत्थर

एक हगिन AUV लॉन्च किया जा रहा है (सौजन्य कोंग्सबर्ग)

ANTX 2018 पर QinetiQ उत्तरी अमेरिका का SEAScout Mk2 UUV (सौजन्य QinetiQ उत्तरी अमेरिका)

Riptide UUV, उपयोगकर्ताओं को सक्षम करने के लिए खुले आर्किटेक्चर का उपयोग करती है (सौजन्य Riptide)

एक प्रारंभिक एएसवी प्रोटोटाइप (सौजन्य जे। मैनले)

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2019 के शुरू होते ही, महासागर टेक समुदाय, समुद्र विज्ञान उद्योग के 50 वर्षों का जश्न मनाता है, जो वैश्विक उद्योग और विज्ञान, और रक्षा द्वारा उपयोग किए जाने वाले औजारों और तकनीकों का प्रदर्शन है। उस पूर्वव्यापी भावना में यह मानव रहित समुद्री वाहन (UMV) समुदाय के इतिहास को देखने के लिए जानकारीपूर्ण है। जबकि 1957 तक क्षेत्र में विकास के रिकॉर्ड हैं, आधुनिक युग 1990 के दशक की शुरुआत में इसकी जड़ें बताता है। प्रौद्योगिकी विकास का एक प्रमुख स्रोत एमआईटी सी ग्रांट ऑटोनॉमस अंडरवाटर व्हीकल (एयूवी) लैब था जिसने कई वाहनों को जन्म दिया, एक उद्योग के नेता को लॉन्च किया, और कई इंजीनियरों को प्रशिक्षित किया जो अब दुनिया भर के क्षेत्र को आकार दे रहे हैं।

एयूवी का विकास, जिसे कभी-कभी यूयूवी के रूप में जाना जाता है, और स्वायत्त सतह वाहन (एएसवी), जिसे कभी-कभी जाना जाता है और यूएसवी, तकनीकी और वाणिज्यिक दोनों प्रभावों को दर्शाता है। जैसा कि तकनीक ने परिपक्व किया है और व्यापार प्रभाव भी बढ़ गया है।

AUV फिर
1990 की शुरुआत में MIT AUV लैब एक वाहन श्रृंखला के साथ काम कर रहा था जिसे ओडिसी क्लास के नाम से जाना जाता था। ये लगभग 21 इंच व्यास के और लगभग 2 मीटर लंबे थे। वे 6,000 मीटर के रूप में गहरा गोता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए थे लेकिन अपेक्षाकृत सस्ती और तैनात करने में आसान थे। इन वाहनों ने आर्कटिक में अंडर-आइस वर्क और अंटार्कटिक में समुद्र विज्ञान सहित कई विज्ञान मिशनों का समर्थन किया। ऑफिस ऑफ नेवल रिसर्च (ONR) द्वारा प्रायोजित इन वाहनों द्वारा समर्थित एक महत्वपूर्ण कार्यक्रम को स्वायत्त महासागर कटिंग नेटवर्क के रूप में जाना जाता था। यह डॉकिंग AUVs के लिए अग्रणी डिजाइन है। AUV लैब के पहले दस वर्षों के दौरान सीफ्लोर मैपिंग और माइन हंटिंग में प्रयोग किए गए। 1997 में ब्लूफिन रोबोटिक्स को इन विचारों को उद्योग में बदलने के लिए स्थापित किया गया था, जो कि कई वाणिज्यिक AUV निर्माताओं का अनुसरण करने वाला पहला था।
ओडिसी प्रौद्योगिकी विकास सभी डोमेन पर छुआ। मानव रहित वाहन नियंत्रण में मुख्य घटनाक्रम ने आज के सॉफ्टवेयर समुदायों को प्रेरित किया। विशेष रूप से 2000 के दशक की शुरुआत में मिशन ओरिएंटेड ऑपरेटिंग सूट (MOOS) MIT AUV लैब में लॉन्च किया गया था। अन्य तकनीकी विकास प्रारंभिक ध्वनिक मोडेम और डॉपलर वेग लॉग (DVL) के साथ प्रयोग थे। पेलोड सिस्टम को भी एकीकृत और मूल्यांकन किया गया था। प्रारंभिक डिजिटल साइड-स्कैन सोनार आज के सर्वेक्षण AUVs की ओर एक महत्वपूर्ण कदम था। AUV पर सब-बॉटम प्रोफाइलर का पहला एकीकरण भी MIT AUV लैब ने अपने पहले दशक के दौरान पूरा किया था।

एक ओडिसी एयूवी एक प्रारंभिक उप-तल प्रोफाइलर (सौजन्य जे। मैनले) एयूवीएस टुडे से लैस है

AUV कई आकार और आकार में आते हैं। तकनीकें जो 25 साल पहले पहुंच से बाहर थीं, आम हैं। ह्यूगन वाहन आज सेवा में अग्रणी वाणिज्यिक वाहनों में से एक है। यह पूरे समुदाय का उदाहरण है, जिसमें साइड-सोन सोनार, सब-बॉटम प्रोफाइलर, मल्टीबीम इकोसाउंडर्स, मैग्नेटोमीटर और कैमरों सहित व्यापक पेलोड सेंसर सूट की पेशकश की गई है। ह्यूगिन पर प्रदर्शित उभरते पेलोड में सिंथेटिक एपर्चर सोनार और लेजर स्कैनर शामिल हैं। हगिन एयूवी के लिए नेविगेशन समाधान एक ऑनबोर्ड जड़त्वीय माप इकाई (आईएमयू) से कच्चे आउटपुट का उपयोग करता है, जो कि कलमन फिल्टर का उपयोग करके वास्तविक समय में संसाधित अन्य उपलब्ध इन-सीटू सेंसर के साथ मिलकर किया जाता है। ये पहले ओडिसी वाहनों से सभी महत्वपूर्ण सुधार हैं जो एक तापमान संवेदक की तुलना में थोड़ा अधिक ले गए और गिनती किए गए प्रोपेलर को अंडरस पोजीशनिंग उद्देश्यों के लिए बदल दिया गया।

व्यावसायिक रूप से हगिन, और इसके प्रतियोगी, कई बाजारों की सेवा कर रहे हैं। सैन्य खरीदार खदान के शिकार और भौतिक समुद्र विज्ञान के लिए एयूवी का उपयोग करते हैं। विज्ञान उपयोगकर्ता शिपव्रेक्स और हाइड्रोथर्मल वेंट के लिए खोज करते हैं। लेकिन AUV के लिए सबसे जीवंत वाणिज्यिक क्षेत्र अपतटीय ऊर्जा में है। तेल और गैस और नवीकरणीय वस्तुएं जैसे कि ऑफशोर विंड, एयूवी को साइट के लक्षण वर्णन और निरीक्षण से लेकर पाइपलाइन निरीक्षण तक कई अलग-अलग प्रकारों के लिए नियोजित करते हैं। समुद्री हाइड्रोग्राफी और 3 डी छद्म भूकंपीय और साथ ही पुरातात्विक अध्ययन भी सामान्य व्यावसायिक अनुप्रयोग हैं। आज सर्वेक्षण AUV सिर्फ कई समुद्री अनुप्रयोगों में स्वीकार नहीं किया गया है, लेकिन अपेक्षित है।

सर्वेक्षण के साथ AUV सामान्य बनते हुए AUVs में आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स, डिज़ाइन और निर्माण तकनीकों द्वारा सक्षम उपन्यास अवधारणाएं शामिल हैं। QinetiQ उत्तरी अमेरिका के SEAScout में हम एक कॉम्पैक्ट, सरल दृष्टिकोण देखते हैं। टेलेंडे गाविया पेलोड और सिस्टम घटकों के लिए मॉड्यूलरिटी प्रदान करता है, और रिप्टाइड यूयूवी परिवार विशेष रूप से उपयोगकर्ता के अनुकूल होने के लिए खुला स्रोत दृष्टिकोण का लाभ उठाता है।

QinetiQ North America का SEAScout एक हल्का, A- आकार, बहुत छोटा UUV है जो एक पुन: प्रयोज्य पेलोड क्षमता की विशेषता है जो इसे कई समुद्री मिशनों जैसे कि decoy, गेटवे बॉय, न्यूट्रलाइज़र, डेटा इकट्ठा करना, खुफिया, निगरानी और टोही करने में सक्षम बनाता है। नवीनतम पीढ़ी SEAScout, उन्नत धीरज, संचार और नौवहन सटीकता और साथ ही नए पेलोड की पेशकश कर रही है। यह काम ANTX 2018 में प्रदर्शित एक ध्वनिक पेलोड के सफल एकीकरण पर आधारित है। यह नया कॉम्पैक्ट UUV, विशेष प्रशिक्षण के बिना अमेरिकी नौसेना के नाविकों द्वारा आसानी से और आसानी से नियोजित करने के लिए बनाया गया है, जो वास्तविक विश्व मिशनों पर रोजगार को सरल बनाता है।

टेलिडाइन का गाविया एक अद्वितीय यांत्रिक / विद्युत डिजाइन का उपयोग करता है जो वाहन को छोटे घटकों में विभाजित करने की अनुमति देता है। इससे दुनिया भर में 1,000 मीटर रेटेड वाहन को आसानी से तैनात किया जा सकता है। यह नए पेलोड मॉड्यूल के साथ अपने भविष्य के संचालन का विस्तार करने के लिए वाहन के उपयोगकर्ताओं के लिए अवसर प्रदान करता है जो पेलोड सेंसर उपलब्ध होने से पहले निर्मित AUVs के साथ पीछे-संगत हैं। यह 2008 में दिया गया AUV के साथ प्रदर्शित किया गया है, जो 2018 में निर्मित नए पेलोड मॉड्यूल को रोजगार देगा, जो कि पूरे दस साल बाद होगा।

Teledyne का गाविया मॉड्यूलर AUV (सौजन्य Teledyne मरीन)

Riptide ऑटोनॉमस सॉल्यूशंस ने AUVs का एक परिवार बनाया है। इसकी शुरुआत एक माइक्रोयूवी से हुई और इसका विस्तार बड़े और गहरे श्रेणी के वेरिएंट तक हुआ। लेकिन यह वही है जो अंदर है पर मायने रखता है। इलेक्ट्रॉनिक्स और सॉफ्टवेयर के नवीनतम विकासों को नियोजित करना रिप्टाइड वाहनों को विशेष रूप से लचीला बनाता है। उनका आर्किटेक्चर उपयोगकर्ताओं को प्रौद्योगिकी विकास को आगे बढ़ाने के लिए एक विश्वसनीय और मजबूत मंच प्रदान करने के लिए खुला हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर इंटरफेस प्रदान करता है। इसी दृष्टिकोण ने कंपनी को 14 महीनों के भीतर नए मानक उत्पादों को तेजी से अनुकूलित करने और लॉन्च करने की भी अनुमति दी है। जबकि यह उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स की गति नहीं है, यह बहुत तेजी से उत्पाद विकास है। AUV समुदाय अगले 25 वर्षों में तेज़ी से आगे बढ़ रहा है।

ASVs तो
AUV के साथ, MIT प्रारंभिक स्वायत्त सतह वाहन (ASV) के विकास का एक स्रोत था। AUV कार्य के साथ महत्वपूर्ण समानताएं थीं। 1990 के दशक के शुरुआती प्रोटोटाइप में जीपीएस, अभाव वाईफाई, और पेलोड के साथ संघर्ष नहीं किया गया था। ओडिसी AUV की तरह इन वाहनों ने एक मिशन शुरू होने के बाद किसी भी वाहन बातचीत के बिना पूरी तरह से स्वायत्त दृष्टिकोण का उपयोग किया। सतह पर प्रारंभिक नवाचार का एक क्षेत्र प्रणोदन के लिए आंतरिक दहन इंजन का उपयोग था। ये शुरुआती एएसवी पहले मत्स्य अनुसंधान से प्रेरित थे, जिसका उद्देश्य टैग की गई मछलियों को ट्रैक करने के उपकरण के रूप में करना था। आखिरकार फोकस हाइड्रोग्राफिक सर्वेक्षण में स्थानांतरित हो गया, जो आज सबसे आम मिशनों में से एक बन गया है।

ASVs अब
हाल के वर्षों में एएसवीएस का प्रसार हुआ है, विशेष रूप से शोरसाइड उपयोग के लिए छोटे सिस्टम। महासागर-जा रहे सिस्टम के डोमेन में कम खिलाड़ी होते हैं। एएसवी ग्लोबल, अब एल 3 एएसवी, इस क्षेत्र का बीड़ा उठाया है, मानवरहित सतह पोत प्रौद्योगिकी के विकास, आपूर्ति और एकीकरण में विशेषज्ञता। वे दो से पंद्रह मीटर की लंबाई तक की पूरी यूएसवी प्रणाली प्रदान करते हैं। एल 3 एएसवी के उत्पाद रेंज के अलावा कंपनी मानव रहित संचालन के लिए जहाजों और छोटे शिल्प को बदलने के लिए परियोजनाएं चला रही है। विस्तृत उत्पाद रेंज एएसवी को अंतर्देशीय, तटीय और अपतटीय वातावरणों में परिचालन के लिए अलग-अलग और सिद्ध समाधान प्रदान करने की अनुमति देती है। उन्होंने 15 देशों में 60 से अधिक ग्राहकों को 100 से अधिक स्वायत्त प्रणाली प्रदान की है। सर्वेक्षण AUVs की तरह, ASV अब एक सिद्ध उपकरण है।
सीफ्लोर सर्वेक्षण का मिशन इस प्रौद्योगिकी के लिए एक मुख्य अनुप्रयोग बना हुआ है। इस डोमेन में एएसवी ने हाल ही में वाणिज्यिक सर्वेक्षण बाजार के लिए स्वायत्त जहाजों की अगली पीढ़ी बनाने के लिए एक वैश्विक सर्वेक्षण नेता फुग्रो के साथ साझेदारी की घोषणा की। इस नए स्वायत्त पोत समाधान को विकसित करने से सर्वेक्षण उद्योग को अपतटीय कर्मचारियों के जोखिम को कम करने और संचालन को सुरक्षित और अधिक लागत प्रभावी बनाकर परिचालन दक्षता बढ़ाने में मदद मिलेगी।
L3 ASV C-Worker 5 स्वायत्त वेसल (सौजन्य: L3 ASV)
भविष्य में महासागर को स्थानांतरित करने वाली मानव रहित प्रणाली
1990 के दशक के मध्य से इंटरनेट, सॉफ्टवेयर, और परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक्स ने जीवन को बदल दिया है। समुद्र में समान रूप से परिवर्तनकारी विकास हुए हैं। प्रारंभिक AUVs और ASVs ने नीली अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में महासागर संचालन को बदलने के लिए मानव रहित प्रणालियों की क्षमता का प्रदर्शन किया। प्रारंभिक AUVs ने समुद्र विज्ञान के लिए परिणाम प्रदान किए, आज वे विविध क्षेत्रों की सेवा करते हैं और अपतटीय सर्वेक्षण का एक मूल तत्व हैं। एएसवी हजारों मील दूर ऑपरेटरों के नेटवर्क के लिए विश्व स्तर पर प्रासंगिक प्लेटफार्मों के लिए अल्पविकसित किनारे के साधनों से विकसित हुए हैं। 25 वर्षों में सैकड़ों नए मानव रहित समुद्री वाहन विकसित किए गए हैं। उन्होंने महासागरों को पार कर लिया, जहाज़ों की खोज की, खानों को पाया, और सैकड़ों-हजारों मील की समुद्री यात्रा की।
हेनरी स्टोमेल के दूरदर्शी लेख, द स्लोकम मिशन, 1989 में प्रकाशित किया गया था। उन्होंने स्वायत्त वाहनों के बेड़े को लंबे समय के तराजू पर समुद्र में घूमने और अभूतपूर्व नए समुद्र संबंधी डेटा सेट एकत्र करने का अनुमान लगाया। अब, 30 साल बाद, मानव रहित पानी के नीचे, और सतह के वाहनों की चल रही सफलता के साथ, Stommel की दृष्टि का प्रदर्शन किया गया है, यदि प्राप्त नहीं किया गया है।

लेखक के बारे में
जस्टिन मैनले एक प्रौद्योगिकीविद् और कार्यकारी हैं, जो स्टार्टअप, निगमों, शिक्षाविदों और सरकार में अनुभव रखते हैं। जस्ट इनोवेशन इंक। वह मानवरहित प्रणालियों पर ध्यान देने के साथ ग्राहकों का समर्थन करता है।