Bezzałogowe pojazdy w ekstremalnych sytuacjach

Bezzałogowe pojazdy w ekstremalnych sytuacjach

Autonomiczne pojazdy podwodne (UAV) są podstawą podwodnej eksploracji złóż ropy, rozpoznania wojskowego, oraz ekspedycji naukowych, badających niebezpieczne podwodne środowiska niedostępne człowiekowi. Jednakże ich konstrukcja, utrzymanie i koszty operacyjne sprawiają, że w razie awarii podczas ekspedycji, tysiące funtów idą na marne.

Profesor Sandor Veres ze School of Engineering Science na Southampton University realizuje projekt, finansowany ze środków unijnych, mający na celu poprawę niezawodności UAV i obniżenie ryzyka uszkodzeń.

„Niezawodność UAV ma kilka aspektów,” – powiedział Veres. „Pierwszym jest kwestia sprzętu, który jest konstruowany element po elemencie. Oceanograficzny UAV może kosztować nawet milion funtów ze względu na drogie części. Jednakże te testowane indywidualnie, po połączeniu niekoniecznie współpracują ze sobą jak należy (…) Drugim aspektem jest oprogramowanie. Będziemy badać program, który steruje pojazdem w ekstremalnych środowiskach, w jakich pracują.” – powiedział Veres.

Koszt misji z udziałem UAV jest istotnym aspektem całego projektu. Dla przykładu, The National Oceanography Centre dysponuje pojazdem o długości 6 metrów, ważącym przeszło 3 tony i wartym ponad milion dolarów.

„Podczas pracy na morzu, w razie awarii na głębokości 3 kilometrów, pojazd musi wynurzyć się z prędkością 2 m/s pod kątem 30 stopni,” – powiedział Veres. „Wynurzenie mogłoby zająć godzinę, a naprawa jeden dzień.”

Koszt prowadzenia misji badawczej wynosi tysiąc funtów za godzinę, a w przypadku przemysłu naftowego, koszt może być nawet wyższy. Bywa, że ceny dochodzą nawet do 2,5 tysiąca funtów za godzinę. „Projekt ten jest również interesujący z punktu widzenia przemysłu ubezpieczeniowego ze względu na ryzyko ubezpieczania takich ekspedycji.”

Projekt ma na celu opracowanie metodologii, która mogłaby zostać zastosowana w innych autonomicznych pojazdach pracujących w trudnych warunkach. W bezzałogowych pojazdach latających, satelitach i pojazdach usuwających miny.

Metodologia zostanie opracowana w trzech fazach: zespół opracuje projekt narzędzi optymalizacyjnych dla poprawy ogólnej niezawodności, następnie system oceny błędów, oraz interfejs.

„Problem z tymi systemami polega na tym, że nie są one produkowane masowo,” – powiedział Veres. „Brak jest historii kontroli jakości, a ludzie, którzy rozmieszczają elementy popełniają błędy. Chcemy zautomatyzować proces tak, by operator był informowany o popełnionym błędzie.”

Według Veres’a, niektóre z systemów UAV są zbyt skomplikowane i technicy zajmujący się nimi na pokładzie statku potrzebują dodatkowego wsparcia, by sterować nimi właściwie.

Od początku zespół pracujący nad tym projektem zmaga się z kilkoma wyzwaniami. „W fazie modelowania, potrzebujemy decyzji, którą technikę i język użyć i jak je skutecznie weryfikować.” – powiedział Veres.

W ostatecznym rachunku, bardziej niezawodne systemy UAV mogłyby zaoszczędzić wykorzystującym je naukowcom wiele pieniędzy.

„Projekty związane z UAV wymagają inwestycji kilku milionów funtów w każdy pojazd, jeśli doliczyć do tego koszty pracy, czy utrzymania.” – powiedział Veres.

(lk)