国内外现状
国外方面,以美国为例,美国海军研制了“斯巴达侦察兵”、“海狐”、“猫头鹰”等一系列无人艇,美国《无人系统2013~2038年路线图》将无人艇列为重点发展对象,并制订了美国海军无人艇发展主计划。英国、法国、德国、俄罗斯、以色列等国家也纷纷加紧对无人艇的开发。
国内海洋工程和机器人学术界也掀起了无人艇研究热潮,哈尔滨工程大学、中科院沈阳自动化所、青岛北船、上海交通大学、中船重工701所、江阴北海、劳雷绿湾、海兰信、云洲、大连海事大学、国家海洋局一所、华南理工大学、华中科技大学、上海海洋大学、国防科技大学、北京航空航天大学、上海大学等等单位分别研制了不同应用场合的无人艇。
美国的无人快速侦察艇“X-2”号三体无人快速侦察艇“X-2”号无人艇长约50英尺(约合15米),宽40英尺,能以15-30节速度在8级海浪中自主巡航。它的6层楼高的合成桅杆借鉴了著名的“帆翼”设计——“美洲杯”帆船赛的参赛船只就是靠着这种帆体乘风破浪的。更为巧妙的是,这个桅杆还是一根配置数据链和控制系统的天线。除了自然的海风作为动力外,“X-2”号还配备了一台全电动引擎作为后备动力,这让它可以在巡航中随意变换航线。
“X-2”号其实是一种全自动无人驾驶水面概念艇,相当于一个水面机器人。它不需要艇员,不存在传统海军舰艇上必需的居住性需求,包括预留较多的浮力空间、动态稳定性限制,甚至是新平台定位设定等。从设计概念来讲,它实际是一种模块化快速航行平台,能够配备雷达、声呐、摄像头、导航系统与防撞系统,船上还将安装先进的网络通讯系统和情报、监视、侦察系统。它能够在不需要船员的情况下成为美海军后方的眼睛和耳朵,提供所需的信息情报。它通过无线电和全球定位卫星系统来控制:控制人员在数百英里之外的控制平台前输入指令,通过卫星中转指令,再通过桅杆设计的天线接受传输到无人艇控制芯片中。从输入指令开始到无人艇执行动作,只需要18秒的时间,控制精度在3米之内1。
CAT-Surveyo无人水面艇美国海底科技公司在2013年法国国际军警设备展览会上展示了用于内河、港口水域监视侦察的CAT-Surveyo无人水面艇。
CAT-Surveyo无人水面艇采用双体船型,有远程操控和自主导航模式,可用于水文数据采集和港口、内陆水域侦察监视工作。CAT-Surveyo无人水面艇还配有小型遥控潜水器,它配有高清摄像头并可选配用于浑浊水域的成像声纳。
CAT-Surveyo无人水面艇重270kg(无配载),长300cm,宽160cm。采用开放架构和高速计算机,其计算机系统非常便于集成部署特定的设备工具。如摄像机、测扫声纳、多波束声纳、声学相机、泥沙探测器、磁强计、物理-化学传感器等。CAT-Surveyo无人水面艇有效负载为80kg,续航力达12小时。陆上指挥站可使用WiFi连接对CAT-Surveyo无人水面艇所有的嵌入式软件进行可视化实时控制2。
英国的无人快速侦察艇机器人侦察快艇英国海军5日在泰晤士河上测试了无人侦察快艇。
这种无人侦察快艇造型和赛艇相似,长10米,上面配备了视角360度的摄影机、卫星定位、雷达和无线电等装备,最高时速90公里每小时。
据报道,英国海军使用这种无人侦察快艇,主要是希望在水面拥挤时,能派出这种侦查艇接近敌人船舰,进而获取第一手情报。
BAE 系统公司改装的无人快艇由英国的 BAE 系统公司完成改装的无人快艇,可以实现常规驾驶、遥控,甚至是全自动运行。BAE 宣称这些无人快艇的时速超过 38 节,可以在以本舰为中心 40 公里的范围内执行巡逻或侦察任务。最棒的是,它们一次出动的任务持续时间达到 12 小时,这是人类船员不能做到的。
在执行巡逻或侦察任务时,它们将利用自身携带的传感器套件,诸如导航雷达、360° 全景红外摄像机阵列、激光测距仪这些设备,配合为其专门开发的复杂算法来完成预定工作。
有趣的是,操控这些无人快艇的遥控器很像游戏手柄,还有摇杆、按键和基本信息显示屏,或许以后控制这些兵器就不需要太多的专业知识了3。