Беспилотное судно противолодочного действия непрерывного следования
Беспилотное судно ASW Continuous Trail ( ACTUV ) — это проект, финансируемый DARPA , запущенный в начале 2010 года с целью разработки противолодочного дрона ( беспилотного надводного аппарата ). ASW — аббревиатура от Anti-Submarine Warfare. В январе 2018 года после успешных ходовых испытаний было объявлено, что прототип « Морского охотника » передан из DARPA в Управление военно-морских исследований для дальнейшей разработки. [1]
Хотя программа ACTUV ориентирована на демонстрацию возможностей отслеживания противолодочной обороны, базовая платформа и технологии автономности могут быть широко расширены для поддержки широкого спектра задач и конфигураций будущих беспилотных военно-морских кораблей.
ACTUV станет «первым беспилотным военно-морским кораблем, спроектированным и рассчитанным для театра военных действий или глобального независимого развертывания». Целью программы, состоящей из четырех частей, является разработка надводного корабля, оптимизированного для открытого слежения за подводными лодками-мишенями. набор датчиков, «способных отслеживать тихие современные дизель-электрические подводные лодки На полностью беспилотном судне будет установлен ».
ACTUV будет действовать под минимальным надзорным командованием и контролем; береговые базы периодически контролируют работу и обеспечивают выполнение задач миссии высокого уровня через каналы связи за пределами прямой видимости. Судно будет оснащено современными функциями автономной навигации и предотвращения столкновений, чтобы соответствовать морскому праву и Международным правилам предотвращения столкновений судов на море .
История
[ редактировать ]В сентябре 2014 года DARPA подписало Меморандум о соглашении с Управлением военно-морских исследований (ONR) о совместном финансировании прототипа ACTUV.
В марте 2015 года было заявлено, что в случае успеха программы к 2018 году она может быть передана ВМС США для противолодочной обороны и, возможно, для других задач, таких как противоминная борьба . [2]
Концепция операций
[ редактировать ]ACTUV направлен на улучшение возможностей обнаружения и поражения дизель-электрических подводных лодок , которые недороги и тише по сравнению с атомными подводными лодками, а также на сведение на нет угрозы строительства противником большого количества за счет создания противолодочной тактики на уровне одной десятой. стоимость постройки дизельной подводной лодки. Районы деятельности ориентированы на прибрежные воды . Корабль будет представлять собой беспилотный надводный аппарат работы и патрулирования (БНА), предназначенный для автономной в течение 60–90 дней подряд, способный самостоятельно охотиться за целями и избегать надводных кораблей. Он будет работать вместе с другими военно-морскими средствами, включая P-8 Poseidon , MQ-4C Triton и гидроакустические датчики, в качестве узла передового развертывания и быстрого реагирования в глобальной сети морского наблюдения. [3] [4]
Как только датчик большой площади обеспечит первоначальное указание на возможную цель, передний развернутый ACTUV быстро «прибежит» к этому району и будет использовать свои собственные датчики для оценки контакта. Во-первых, две боковые капсулы со среднечастотным активно-пассивным гидролокатором дальнего обнаружения проверят присутствие подводной лодки и определят зону неопределенности (AOU), на которую влияет угроза ограничения движения надводных кораблей вблизи. Во-вторых, два высокочастотных гидролокатора в основном корпусе повысят точность слежения и надежность миссии. Оказавшись в непосредственной близости, массивы магнитометров полного поля предоставят дополнительную информацию о целевой активности для ее постоянного отслеживания. Наконец, очень высокочастотный гидролокатор создаст «акустическое изображение» цели для идентификации и классификации конкретной подводной лодки. [3] [4]
ACTUV должен находиться в постоянном контакте с другими кораблями и самолетами через спутниковую связь; Если будет установлено, что контакт не представляет угрозы, моряк может приказать судну вернуться в патрулирование. Само судно не вооружено, поэтому в случае обнаружения подводной лодки противника оно уведомит другие военно-морские силы, которые могут атаковать и уничтожить ее. Если судно не считается угрозой, оно все равно может следить за подводной лодкой, чтобы удержать ее от агрессивных действий, возможно, даже вернуться в порт приписки. ACTUV спроектирован так, чтобы превзойти любую дизель-электрическую подводную лодку, даже оснащенную воздушно-независимой силовой установкой (AIP). [3] [4]
Использование большого количества недорогих беспилотных ACTUV — это способ противодействия подводным лодкам как подводному компоненту борьбы с доступом . Некоторые страны используют «конкурентные стратегии» для создания дешевого оружия, техники и методов, чтобы навязать своим противникам ситуацию, в которой им придется нести затраты на разработку контрмер, которые непропорционально выше, чем средства защиты, против которых они будут использоваться. Цель состоит в том, чтобы заставить противника решить, что конкуренция невозможна, или заставить его перенаправить ресурсы с других приоритетов. Страны, строящие дешевые дизель-электрические подводные лодки в качестве компонентов, препятствующих доступу, будут подвергаться тем же соображениям рентабельности, которые они пытаются навязать, поскольку ВМС США будут оснащены еще более дешевой системой противолодочного обнаружения. [5]
Чтобы соответствовать Международным правилам предотвращения столкновений на море (COLREGS), ACTUV должен самостоятельно идентифицировать другие надводные корабли в море. Радар — основной способ обнаружения других кораблей, но он не может их классифицировать. Чтобы расширить возможности радара, а также уменьшить зависимость от него, в марте 2015 года DARPA опубликовало запрос на информацию (RFI) для других датчиков ACTUV, позволяющих обнаруживать и классифицировать близлежащие корабли и другие объекты. Ожидаемые сенсорные системы, аппаратное и программное обеспечение для обработки изображений будут включать в себя пассивные электрооптические / инфракрасные (EO/IR) или нерадиолокационные активные ( LIDAR ) технологии. [2]
Строительство
[ редактировать ]После объявления широкого агентства (BAA), [6] занимающейся национальной безопасностью, здравоохранением и инжинирингом, В феврале 2014 года DARPA разрешило компании Leidos, продолжить реализацию программы ACTUV. Использование USV для охоты на подводные лодки направлено на то, чтобы освободить другие надводные корабли от необходимости тратить время и деньги на их поиски самостоятельно. Модель Лейдоса представляет собой беспилотный тримаран, построенный из углеродных композитов, оснащенный датчиками навигации и пилотирования, электрооптикой, а также радаром дальнего и ближнего действия, способным отслеживать дизельные подводные лодки на экстремальных глубинах в течение нескольких месяцев. Судно может сообщать о ситуации и своем состоянии, а его компьютеры запрограммированы на идентификацию других судов и прогнозирование их дальнейших действий. Он использует модульную конструкцию, которую можно переоборудовать для выполнения других задач, таких как разведка, наблюдение и рекогносцировка . [7]
18 ноября 2014 года компания Leidos объявила, что испытательное судно, оснащенное программным обеспечением автономности и датчиками, имитирующими конфигурацию ACTUV, завершило 42-дневные демонстрации в море на предмет соблюдения правил столкновения (COLREGS). Суррогатное судно длиной 32 фута (9,8 м) моделировало сценарии, в которых прототип ACTUV будет взаимодействовать с мешающим судном, перемещаясь по узким каналам, автономно избегая препятствий и других надводных кораблей в совершенно незапланированных событиях. Последующее тестирование будет включать в себя многочисленные мешающие контакты и враждебное поведение мешающих сосудов. [8]
26 января 2015 года компания объявила, что программное обеспечение автономности ACTUV было успешно протестировано у побережья Миссисипи для проверки функций датчиков, маневрирования и выполнения миссии. Установленная на рабочем судне длиной 42 фута (13 м), автономная система осуществляла навигацию в сложных прибрежных условиях Внутрибережного водного пути Персидского залива, используя только предварительно загруженную навигационную карту и данные от коммерческих радаров (COTS). Замещающее судно преодолело 35 морских миль (40 миль; 65 км), избегая при этом всех препятствий, буев, суши, мелководья и других судов без заранее запланированных путевых точек или вмешательства человека. Первый ACTUV, получивший название Sea Hunter, планировалось спустить на воду в конце осени 2015 года и начать испытания в реке Колумбия . [9]
К концу октября 2015 года строительство ACTUV было завершено на 90 процентов: аппаратное обеспечение систем было готово, а программное обеспечение разрабатывалось. Испытания систем управления и навигации, обеспечивающих безопасную работу беспилотного катера в соответствии с нормами морской безопасности, «в целом оправдывают ожидания». Судно имеет длину 132 фута (40 м), весит 140 тонн и, как ожидается, будет стоить 15 000–20 000 долларов в день по сравнению с 700 000 долларов в день для эсминца. Преимущества этого судна перед БПЛА корабельного базирования заключаются в том, что оно имеет большую грузоподъемность и долговечность, а также может запускаться и восстанавливаться на пирсе, а не нуждаться в интеграции с пилотируемым кораблем. DARPA планирует провести испытания в Пойнт-Лома, Сан-Диего . [10] В ноябре 2015 года компания Raytheon поставила модульную масштабируемую гидролокационную систему (MS3) для интеграции в Leidos ACTUV. MS3 — это установленная на корпусе гидроакустическая система пятого поколения, которая выполняет активный и пассивный поиск и отслеживание, предупреждение о приближающихся торпедах и уклонение от мелких объектов для безопасной навигации. [11] Помимо охоты на подводные лодки, судно могло выполнять противоминные, разведывательные задачи и задачи по снабжению. [12]
Ходовые испытания
[ редактировать ]DARPA запустило демонстратор технологии ACTUV 27 января 2016 года на своей строительной площадке Vigor Shipyards в Портленде, штат Орегон , и провело местные испытания в течение февраля, достигнув скорости 27 узлов (31 миль в час; 50 км / ч). Утверждается, что он уже успешно отследил подводную лодку на расстоянии 1 километра (0,62 мили; 0,54 мили). [13] [14] Судно под названием Sea Hunter было введено в эксплуатацию 7 апреля 2016 года и отправлено в Сан-Диего на двухлетний испытательный период до сентября 2018 года, проводимый DARPA и ONR. [15]
22 июня 2016 года Sea Hunter завершил первоначальные эксплуатационные испытания, достигнув или превысив все эксплуатационные характеристики по скорости, маневренности, устойчивости, мореходным качествам, ускорению/замедлению, расходу топлива и надежности механических систем в открытом океане, в водах с волнением моря. 4. Первоначальные данные датчиков, полученные в ходе эксплуатационных испытаний, будут проанализированы компанией Leidos для проверки квалификации судна. Предстоящие испытания будут включать тестирование датчиков, комплекта автономности судна, соответствие правилам столкновения на море, а также демонстрацию концепции для различных миссий ВМС США. [16]
В конце октября 2016 года ACTUV продемонстрировала еще одну программу DARPA — Towed Airborne Lift of Naval Systems (TALONS), направленную на увеличение сенсорных возможностей кораблей путем их подъема выше в воздух с помощью парашюта. В течение двух дней по 90 минут каждый день TALONS развертывался из «гнезда», установленного на задней части автомобиля ACTUV, поднимаясь на высоту 1000 футов (300 м), в то время как корабль маневрировал на «оперативно реалистичных скоростях». По сравнению с датчиками, установленными на мачте, расположенными на высоте 150–200 футов (46–61 м) над ватерлинией, парасейлинговая сенсорная группа увеличила дальность действия радара надводного пути в шесть раз, удвоила дальность обнаружения EO / IR и более чем втрое увеличила дальность всенаправленной радиосвязи. . [17] [18]
Эксплуатационные испытания начались у берегов Сан-Диего в конце ноября 2016 года после первоначальных испытаний автономности летом, в ходе которых корабль успешно выполнил миссию с несколькими точками маршрута без участия человека, управляющего изменением курса или скорости. Также было проведено испытание станции дистанционного диспетчерского управления (РСКУ), которая позволяет осуществлять дистанционное диспетчерское управление судном и постановку новых задач с удаленного места на плаву или на берегу. [19]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Прототип ACTUV «Морской охотник» переходит в Управление военно-морских исследований для дальнейшей разработки» . www.darpa.mil . Проверено 10 февраля 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Разыскиваются: технологии для автоматического наблюдения за беспилотными надводными кораблями. Архивировано 31 марта 2015 г. на Wayback Machine - Darpa.mil, 26 марта 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Вот как корабль-робот Darpa будет охотиться на бесшумные подводные лодки - Wired.com, 27 декабря 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Автономная противолодочная оборона: Хищник становится добычей - Defense-Update.com, 1 января 2013 г.
- ↑ Ход, контрход в игре с запретом доступа - Thediplomat.com, 2 января 2013 г.
- ^ Беспилотное судно противолодочного действия с непрерывным следом (ACTUV) , Фаза 1, Fbo.gov
- ^ Начинается строительство автономного беспилотного противолодочного корабля DARPA - Gizmag.com, 16 июля 2014 г.
- ^ Leidos завершает морские испытания прототипа системы морской автономии - PRNewswire.com, 18 ноября 2014 г.
- ^ Прототип морской системы Leidos завершил первое самостоятельное путешествие - PRNewswire.com, 26 января 2015 г.
- ^ Ходовые испытания ACTUV назначены на начало 2016 г. - Science.DoDlive.mil, 9 ноября 2015 г.
- ^ Raytheon поставляет гидролокатор для программы DARPA по созданию беспилотных противолодочных машин - пресс-релиз Raytheon, 18 ноября 2015 г.
- ^ 130-футовый беспилотный корабль DARPA отправится в плавание весной. Архивировано 11 февраля 2016 г. на Wayback Machine - Nationaldefensemagazine.org, 10 февраля 2016 г.
- ^ См.: Автономный корабль DARPA для подводной охоты выходит в море - Popularmechanics.com, 30 марта 2016 г.
- ^ ВМС США проводят испытания скорости корабля-робота-охотника за подводными лодками - Thediplomat.com, 5 апреля 2016 г.
- ^ Кристофер П. Кавас (7 апреля 2016 г.). «Беспилотный подводный охотник начинает программу испытаний» . Новости обороны . Ганнетт . Проверено 8 апреля 2016 г.
- ^ Leidos завершает первоначальные эксплуатационные испытания высокоавтономного беспилотного надводного корабля - Navyrecognition.com, 27 июля 2016 г.
- ↑ Видео: Беспилотный корабль ACTUV DARPA помог TALONS взлететь в ходе успешных совместных испытаний - Navyrecognition.com, 24 октября 2016 г.
- ^ Полезная нагрузка для парасейлинга расширяет дальность действия датчиков автономной лодки DARPA - Newatlas.com, 25 октября 2016 г.
- ^ Leidos начинает эксплуатационные испытания системы DARPA ACTUV - Navyrecognition.com, 30 ноября 2016 г.