【无人系统专题动态(技术进展篇7)】无人系统跨域连接:美国防部开发无人系统软件定义组网技术

360影视 欧美动漫 2025-03-11 06:00 3

摘要:据Viasat公司官网2024年12月18日报道,美国防部国防创新单元(DIU)选中Viasat公司,通过为无人系统提供高度弹性的指挥控制连接,来为“复制器”计划提供网络能力支持。

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美国防部开发无人系统软件定义组网技术

据Viasat公司官网2024年12月18日报道,美国防部国防创新单元(DIU)选中Viasat公司,通过为无人系统提供高度弹性的指挥控制连接,来为“复制器”计划提供网络能力支持

“复制器”计划旨在提供大量全域可消耗型自主(ADA2)无人系统支持作战任务。美国防部正在该计划下增强与商业部门的合作,加快向作战人员交付新型自主技术。DIU于2024年11月在两个独立的开放商业解决方案(CSO)合同下宣布了涉及软件服务与支持的供应商。

在“机会、韧性和创新远征网络拓扑”(ORIENT)项目合同下,Viasat将利用其多域无人安全集成通信(MUSIC)架构,采用软件定义组网技术,通过多条传输路径实现无人自主系统间的无缝弹性连接。具体而言,MUSIC对Viasat公司NetAgility平台软件定义网络(SDN)能力进行了优化配置,旨在通过实现安全、无缝传输和网络编排来响应无人蜂群通信作战需求,优化任务连接。MUSIC的网状网络覆盖能够实现不同类型无人系统之间安全的信息共享和指挥控制

Viasat公司表示,随着快速收集和分享任务数据需求的增长,无人主系统的协同运行能够提供了重大战术优势。MUSIC和NetAgility网络编排非常适合解决网络和先进指挥控制需求,以实现在对抗和拒止环境下的弹性、多路径通信。

过去18个月,Viasat一直与负责研究和工程的美国防部副部长办公室(OUSD R&E)合作,通过其技术成熟度和实验(T-REX)来推进MUSIC解决方案的成熟。2024年10月,Viasat的团队与OUSD R&E合作,在澳大利亚举行的“自主勇士24”演习中,展示了MUSIC在连接自主海上系统中的应用。作为演习的一部分,Viasat将商业卫星、蜂窝和移动自组织网络(MANET)无线电网络与其Move Out Jump Off-Next(MOJO-Next)战术数据链路(TDL)网关集成在一起,以连接来自不同协作国家的无人装备和传感器。

海上、地面和空中领域无人装备的出现将成为现代战争行动的关键差异化因素,MUSIC架构能够提供灵活的软件定义战术网络,可以将分散且传统上不可互操作的网络集成为自主和无人系统的协调网络,从而提高战场感知和决策能力。

图1 无人系统跨域连接概念

安杜里尔Dive-XL超大型无人潜航器完成100小时自主航行测试

据安杜里尔公司官网2024年12月9日报道,日前,美国安杜里尔公司Dive-XL超大型无人潜航器完成了一次长达100小时连续航行,是该类无人潜航器目前最长自主航行时间。安杜里尔公司表示,未来几周内将持续超越这一记录,并在2025年上半年执行一次1000海里的全水下航行任务测试。

Dive-XL已经被纳入澳大利亚海军的“幽灵鲨”计划,成为其自主能力开发的核心部分。

生存性方面,与需要频繁与水面接触的混动无人艇不同,Dive-XL的设计旨在能够水下完成整个任务周期的作业。XL-AUV能在水下停留的时间越长,为指挥官提供的作战灵活性就越大。Dive-XL能够持续几周在水下作业,无需上浮或干预,确保能在争议海域中不被发现、扩大航程以及携带有效载荷,这种自主性是在威胁增加、有人舰队数量减少的情况下保持水下优势的关键。

适应性方面,模块化载荷使Dive-XL能够适应各种任务集。通过快速更换和集成不同的载荷——从传感器和通信套件到情报、监视与侦察(ISR)、打击和其他能力——Dive-XL可以根据特定任务进行定制,无重新设计。这种模块化设计支持了广泛的运行需求,包括海底情报收集、远程监视、甚至是海底测绘等。此外,开放式系统架构确保了与第三方载荷的兼容性,对平台进行持续升级。这不仅能够减少成本,也延长了平台的运行寿命。此外,这种模块化和灵活的设计方法使得能够迅速大规模生产。

灵活性方面,Dive-XL的设计简洁,后勤需求小,能够从标准集装箱部署。2024年早些时候,“幽灵鲨”通过澳大利亚空军的C-17A运输机跨太平洋飞行,首次亮相美国,展示了其快速、敏捷的远征能力和关键的支持功能。

生产性方面,与潜艇等有人平台相比,Dive-XL可以迅速制造并大量部署。据悉,Dive-XL潜航器核心平台由铝、玻璃纤维等成本低且供应充足的材料制成,无需特殊材料供应和技术工种要求,降低了材料供应复杂性及成本。为了满足不断增长的需求,安杜里尔对其生产设施进行了重大投资,能够迅速将年产量提升至数十台。

澳大利亚政府已明确表示,首批量产潜航器将在2025年底下水,该型号将在航程、速度、导航和经济性方面实现重大提升,同时更易于大规模制造。

图2 Dive-XL超大型无人潜航器

Videosoft为3级自主导航提供实时视频流服务

据无人系统技术网2024年12月23日报道,韩国现代造船公司选择了Videosoft的超低带宽实时监控解决方案,以加速3级自主导航的首次商业化进程

近期的一次演示中,展示了在大型船只和集装箱船的多个远程控制中心(ROC)之间进行控制切换的技术,被认为是全球首次。这次演示被视为商业海运领域的一个关键转折点,引导海事行业走向一个以增强安全性和效率、大幅削减运营成本、降低排放、增加货物空间以及优化船舶设计为特征的未来。

图3 Videosoft的实时视频流

通过减少由人为错误导致的事故和伤害,改善紧急响应时间,以及加强证据搜集和决策能力,大型自主集装箱船提供了全面的操作灵活性,使得船只能够在危险或偏远区域执行更长的航行,降低舰员生命风险。

通过最小化成本并在海上实现可靠连接的最优化,24/7全天候运行的自主船舶拥有提升未来收入潜力的能力。通过装备Videosoft 公司的实时视频流解决方案,大型无人船舶能够确保符合国际标准的法规要求,实现平稳运行,获取准确的数据驱动洞察,同时安全地避免碰撞、设备故障、海盗威胁和恶劣天气条件——无论港口或航道的拥堵程度如何,也不受能见度或带宽限制的约束。

现代公司表示,此次认证为自主和远程导航技术的商业化奠定了关键基础。Videosoft首席执行官斯图尔特·麦康表示,“我们的领先实时视频流解决方案与HD现代的创新自主船舶导航系统集成,提供在海上、总部24/7不间断的实时流媒体服务,化被动为主动。”“设计为能够与未来的人工智能、机器人、无人机以及超视距(BVLOS)技术平滑集成,并与HD现代这样的顶级造船商合作,此项目展示了无人技术和超低带宽视频如何推动海事技术的进步。”

英国探索USV-ROV协同运行技术

据无人系统技术网2024年12月23日报道,由英国ACUA海洋和离岸可再生能源催化中心(OREC)支持的先进海事自主技术开发商Robosys Automation,已通过英国创新机构(Innovate UK)获得了联合资助。

图4 USV-ROV协同运行

此次获得的资金将用于支持“海底干预协同自动化”(C.A.S.I)项目,该项目旨在探索海上自主水面舰艇(MASS)操作中,无人艇和遥控潜航器的协同自主性。

Robosys Automation将开展两项工作,其中包括多目标自主适应路径优化,特别专注于传统燃料和氢燃料的气象路由和燃油消耗优化。还涉及USV和ROV之间协同自动化的软件架构设计和模拟,以及在未勘查的离岸风电场(OWF)中,为保持位置和避开障碍物开发软件算法。

这项可行性研究包括软件和算法设计,以及所需的架构,确保USV能够安全且高效地到达指定位置,保持位置,并与ROV协作和自主跟随。

此外,ACUA海洋将负责设计一种新的LARS和ROV,同时具备技术先进和商业可行性,并增强在全开放海域操作中的稳定性,以及在超过4米的波浪条件下布放回收有效载荷的能力

OREC将为LARS开发测试和评估标准,并进行生命周期评估。MASS协作自主性项目计划于2025年春季公布其研究结果。

中国舰船研究

Chinese Journal of Ship Research

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来源:中国舰船研究

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