In de turbulente oceaan transformeert een surfplank-achtig onbemand apparaat stilletjes het landschap van mariene verkenning. De Wave Glider, aangedreven door golfenergie en zonne-energie, maakt het hele jaar door -diepzeeoperaties- mogelijk. De belangrijkste veiligheidstechnologie-het sonar-obstakelvermijdingssysteem-heeft de overlevingskansen en missiebetrouwbaarheid in complexe maritieme omgevingen aanzienlijk verbeterd door middel van meerdere technologische doorbraken in de afgelopen jaren.
Kerntechnologie: van passieve detectie tot intelligente besluitvorming-maken
Het vermijden van traditionele sonarobstakels is afhankelijk van één enkele energiedrempel om obstakels te detecteren, wat resulteert in een hoog aantal valse alarmen en vertraagde reacties. De nieuwste technologie zorgt voor nauwkeurige identificatie via een signaalverwerkingsketen op meerdere-niveaus:
• Signaalverwerking: nadat de hydrofoonarray akoestische signalen heeft verzameld, wordt een Fourier-transformatie gebruikt om energie te extraheren uit de kritische frequentieband van 750-950 Hz, waardoor achtergrondgeluiden uit de oceaan worden weggefilterd;
• Dynamisch waarschijnlijkheidsmodel: Real- berekening van de waarschijnlijkheid dat de beoogde akoestische energie een vooraf gedefinieerde drempel overschrijdt; alleen wanneer de waarschijnlijkheid de drempelwaarde overschrijdt (bijvoorbeeld 80%) wordt de koersschatting geactiveerd, waardoor valse alarmen worden verminderd;
• Autonome obstakelvermijdingsstrategie: Wanneer een naderend doel (verhoogde akoestische energie) wordt gedetecteerd, bestuurt het systeem het zweefvliegtuig om loodrecht op de richting van het doel te draaien; als de akoestische energie stabiel blijft, vervolgt het zweefvliegtuig de vooraf gedefinieerde route.
Militaire toepassingen: "Onzichtbare schildwachten" in anti-onderzeese netwerken
Op defensiegebied zorgt de technologie voor het vermijden van sonarobstakels ervoor dat golfzweefvliegtuigen een sterkere overlevingskans op het slagveld hebben:
• Coördinatie tegen-onderzeeërs: meerdere zweefvliegtuigen vormen een vloot en delen informatie over obstakels via satellietcommunicatie om een dynamisch barrièrenetwerk te vormen. Bij een Britse marineoefening in 2016 volgde een soortgelijk systeem met succes een bemande onderzeeër;
• Geheime inzet: een in de VS-gefabriceerd golfzweefvliegtuig dat in 2021 door Chinese vissers werd gevangen, heeft aangetoond dat zijn onder water gesleepte sonararray signalen van onderzeeërs kan detecteren, terwijl binnenlandse technologie voor het vermijden van obstakels ervoor zorgt dat soortgelijke apparaten gedurende langere perioden onopgemerkt kunnen blijven in gevoelige wateren.
Toekomstige richting: AI-maakte diep-zeenavigatie mogelijk
Huidig onderzoek richt zich op het upgraden van intelligente padplanningsalgoritmen. Het TCD-EAPF-algoritme omvat bijvoorbeeld een tijdstempel-botsingsvoorspellingsmodel in combinatie met kunstmatige potentiële veldoptimalisatie, waardoor zweefvliegtuigen van tevoren kunnen anticiperen op de trajecten van schepen en ontwijkingsroutes kunnen plannen, waardoor de beperkingen van traditionele passieve sonarreacties worden overwonnen. Uit proefvaarten door een team van de Sun Yat-sen Universiteit is gebleken dat het nieuwe algoritme de efficiëntie van het vermijden van obstakels in complexe kanalen met 60% verbetert.
Terwijl landen de inzet van 'oceaandetectienetwerken' versnellen, worden golfzweefvliegtuigen met een sterk vermogen om obstakels te vermijden een strategische hoeksteen in de diep-dataoorlog. Hierachter liggen de technologische doorbraken van China op het gebied van akoestische detectie en autonome besluitvorming-van het overleven van één-eenheid tot vlootcoördinatie. De stille 'ogen van wijsheid' hebben de mysteries van de diepzee verlicht.
Deze 'intelligente revolutie' in de diep-navigatie stelt mensen niet alleen in staat om voor het eerst autonoom obstakels te vermijden voor golfzweefvliegtuigen, maar vergroot ook, door precieze technologische kracht, de operationele straal van onbemande apparatuur van kustgebieden tot 90% van 's werelds complexe maritieme regio's. Van meteorologische waarnemingen in tyfoonogen tot diep-delfstoffenonderzoek: sonarsystemen voor het vermijden van obstakels worden de 'onzichtbare schildwachten' die de veiligheid op zee waarborgen, en injecteren een krachtig momentum in de bouw van een maritieme krachtcentrale.
