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波音:无人潜航器有望取得突破性进展

自主式水下航行器 可帮助提升水下研究、调查以及防御能力

One of the biggest autonomous transportation tests is operating deep underwater

3月7日消息,全球超过80%的海洋仍未被人类探索过,但可能很快就会有自主式水下航行器(AUV)帮助绘制地图。随着技术不断进步,AUV的研究有望取得突破性进展,并被用于更多领域。

通过预先编程,AUV能够探索人类无法到达的海底区域,并且能够在没有人类在船上或控制它们的情况下自主运行。科学家经常使用AUV进行水下研究,石油和天然气公司常使用AUV进行深水调查。不过AUV的最大市场已变成军事领域。

AUV在军事海洋勘探中是非常有用的工具,可以帮助获得关键信息,如绘制海底地图、寻找水雷以及提供水下监视。世界各国的海军都在投资研究AUV,以提升他们的水下防御能力。

美国国防承包商安杜里尔工业公司在2月份收购了AUV制造商Dive Technologies,开始从陆地向海上扩张。这笔收购让他们拥有了一款可定制的AUV,名为Dive-LD。

安杜里尔工业公司联合创始人帕尔默·勒基(Palmer Luckey)在宣布收购时称:“水面和水下的威胁越来越多,只有机器人系统才能应对。这些系统可以躲避敌人的监视,可以躲避你在空中看到的东西,可以做些只有在水下才能做的事情。”

除了对Dive Technologies的收购,安杜里尔工业公司还在3月份将业务扩展到澳大利亚,并在5月份与澳大利亚国防部达成价值1亿美元的合同,为澳大利亚皇家海军设计和制造三艘超大型AUV。

在英国,皇家海军最近向MSubs订购了第一艘名为CETUS XLUUV的AUV,预计将在大约两年内交付。

波音公司自20世纪70年代以来始终在致力于AUV的研究,并于近年来与美国海军和DARPA在某些水下机器人项目上进行了合作。Echo Voyager是波音公司的第一个超大型AUV,经过大约五年的设计和开发,于2017年首次开始运营。这艘AUV长约15.5米,与校车体积相当,可用于石油和天然气勘探、长期测量以及石油与天然气公司的基础设施分析。

Echo Voyager已经在海上运行了近1万个小时,并以自主航行的方式穿越了数百公里。波音公司Maritime Undersea业务高级总监安·史蒂文斯(Ann Stevens)说,Echo Voyager采用了模块化设计,拥有诸多功能。无论是从体型还是能力方面来说,Echo Voyager都是世界上独一无二的。

波音始终在美国海军的资助下开发Orca XLUUV。2019年2月,该公司赢得了价值4300万美元的合同,制造四款基于波音Echo Voyager设计的AUV。该项目经历了很多延迟,原定于2020年12月交付的Orca XLUUV现在计划在2024年完工。波音解释称,成本增加以及疫情带来的供应链问题是导致交付推迟的主要原因。

史蒂文斯说: “这是一个开发项目,我们正在开发前所未有的突破性技术。我们始终在与海军保持步调一致,并将提供非常棒的AUV。”

美国密歇根大学海军建筑和海洋工程系助理教授马阿尼·加法里(Maani Ghaffari)表示,机器人和自动化总体上仍是新兴的科技领域。研究人员大约在五六十年前开始开发AUV,尽管当时建造系统所需传感器的质量和种类有限。如今,传感器变得更小、更便宜、质量更高。

加法里说:“我们正处于可以为机器人建造更好、更高效的硬件和传感器的阶段,我们希望在某个时候将部分机器人部署到日常生活中。”

然而,在成为日常可用设备之前,AUV仍需要克服诸多挑战。首先,机器人必须能在比空气中更恶劣的环境中工作,空气中较高的密度会产生液压阻力,从而减缓机器人的速度,并更快地耗尽其电量。

然而,有些正在开发的AUV,其速度和续航能力都给人留下深刻印象。波音公司表示,预计Orca XLUUV的续航里程将达到6500海里。安杜里尔工业公司报告说,Dive-LD可以自主执行任务长达10天,并有能力完成持续数周的任务。

环境挑战是AUV面临的主要问题,它们的水下通信会受到限制,因为用于在空中传输信息的信号在水中很快就会被吸收,而且AUV上的摄像头清晰度在水下会下降。

加法里说,AUV最终是否会被用作监视工具并参与水下战争,更多涉及AI和机器人技术中常见的伦理问题。虽然这些设备可能非常复杂,可以自主做出决定,但当这些决定可能影响人类生命时,人们就会感到担心。

加法里补充称:“有人设想,基本上可以把战斗交给机器人而不是士兵,毕竟这有助于减少人员伤亡。但另一方面,当AI可以比人类更快地做出决定和行动时,这可能会增加它们可能造成的破坏力。这是尚未被探索过的前沿领域,我们必须在未来取得实际进展前讨论这些问题。”

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