通過(guò)預先編程,AUV 能夠探索人類(lèi)無(wú)法到達的海底區域,并且能夠在沒(méi)有人類(lèi)在船上或控制它們的情況下自主運行。科學(xué)家經(jīng)常使用 AUV 進(jìn)行水下研究,石油和天然氣公司常使用 AUV 進(jìn)行深水調查。不過(guò) AUV 的最大市場(chǎng)已變成軍事領(lǐng)域。
AUV 在軍事海洋勘探中是非常有用的工具,可以幫助獲得關(guān)鍵信息,如繪制海底地圖、尋找水雷以及提供水下監視。世界各國的海軍都在投資研究 AUV,以提升他們的水下防御能力。
美國國防承包商安杜里爾工業(yè)公司在 2 月份收購了 AUV 制造商 Dive Technologies,開(kāi)始從陸地向海上擴張。這筆收購讓他們擁有了一款可定制的 AUV,名為 Dive-LD。
安杜里爾工業(yè)公司聯(lián)合創(chuàng )始人帕爾默・勒基(Palmer Luckey)在宣布收購時(shí)稱(chēng):“水面和水下的威脅越來(lái)越多,只有機器人系統才能應對。這些系統可以躲避敵人的監視,可以躲避你在空中看到的東西,可以做些只有在水下才能做的事情。”
除了對 Dive Technologies 的收購,安杜里爾工業(yè)公司還在 3 月份將業(yè)務(wù)擴展到澳大利亞,并在 5 月份與澳大利亞國防部達成價(jià)值 1 億美元的合同,為澳大利亞皇家海軍設計和制造三艘超大型 AUV。
在英國,皇家海軍最近向 MSubs 訂購了第一艘名為 CETUS XLUUV 的 AUV,預計將在大約兩年內交付。
波音公司自 20 世紀 70 年代以來(lái)始終在致力于 AUV 的研究,并于近年來(lái)與美國海軍和 DARPA 在某些水下機器人項目上進(jìn)行了合作。Echo Voyager 是波音公司的第一個(gè)超大型 AUV,經(jīng)過(guò)大約五年的設計和開(kāi)發(fā),于 2017 年首次開(kāi)始運營(yíng)。這艘 AUV 長(cháng)約 15.5 米,與校車(chē)體積相當,可用于石油和天然氣勘探、長(cháng)期測量以及石油與天然氣公司的基礎設施分析。
Echo Voyager 已經(jīng)在海上運行了近 1 萬(wàn)個(gè)小時(shí),并以自主航行的方式穿越了數百公里。波音公司 Maritime Undersea 業(yè)務(wù)高級總監安・史蒂文斯(Ann Stevens)說(shuō),Echo Voyager 采用了模塊化設計,擁有諸多功能。無(wú)論是從體型還是能力方面來(lái)說(shuō),Echo Voyager 都是世界上獨一無(wú)二的。
波音始終在美國海軍的資助下開(kāi)發(fā) Orca XLUUV。2019 年 2 月,該公司贏(yíng)得了價(jià)值 4300 萬(wàn)美元的合同,制造四款基于波音 Echo Voyager 設計的 AUV。該項目經(jīng)歷了很多延遲,原定于 2020 年 12 月交付的 Orca XLUUV 現在計劃在 2024 年完工。波音解釋稱(chēng),成本增加以及疫情帶來(lái)的供應鏈問(wèn)題是導致交付推遲的主要原因。
史蒂文斯說(shuō): “這是一個(gè)開(kāi)發(fā)項目,我們正在開(kāi)發(fā)前所未有的突破性技術(shù)。我們始終在與海軍保持步調一致,并將提供非常棒的 AUV。”
美國密歇根大學(xué)海軍建筑和海洋工程系助理教授馬阿尼・加法里(Maani Ghaffari)表示,機器人和自動(dòng)化總體上仍是新興的科技領(lǐng)域。研究人員大約在五六十年前開(kāi)始開(kāi)發(fā) AUV,盡管當時(shí)建造系統所需傳感器的質(zhì)量和種類(lèi)有限。如今,傳感器變得更小、更便宜、質(zhì)量更高。
加法里說(shuō):“我們正處于可以為機器人建造更好、更高效的硬件和傳感器的階段,我們希望在某個(gè)時(shí)候將部分機器人部署到日常生活中。”
然而,在成為日常可用設備之前,AUV 仍需要克服諸多挑戰。首先,機器人必須能在比空氣中更惡劣的環(huán)境中工作,空氣中較高的密度會(huì )產(chǎn)生液壓阻力,從而減緩機器人的速度,并更快地耗盡其電量。
然而,有些正在開(kāi)發(fā)的 AUV,其速度和續航能力都給人留下深刻印象。波音公司表示,預計 Orca XLUUV 的續航里程將達到 6500 海里。安杜里爾工業(yè)公司報告說(shuō),Dive-LD 可以自主執行任務(wù)長(cháng)達 10 天,并有能力完成持續數周的任務(wù)。
環(huán)境挑戰是 AUV 面臨的主要問(wèn)題,它們的水下通信會(huì )受到限制,因為用于在空中傳輸信息的信號在水中很快就會(huì )被吸收,而且 AUV 上的攝像頭清晰度在水下會(huì )下降。
加法里說(shuō),AUV 最終是否會(huì )被用作監視工具并參與水下戰爭,更多涉及 AI 和機器人技術(shù)中常見(jiàn)的倫理問(wèn)題。雖然這些設備可能非常復雜,可以自主做出決定,但當這些決定可能影響人類(lèi)生命時(shí),人們就會(huì )感到擔心。
加法里補充稱(chēng):“有人設想,基本上可以把戰斗交給機器人而不是士兵,畢竟這有助于減少人員傷亡。但另一方面,當 AI 可以比人類(lèi)更快地做出決定和行動(dòng)時(shí),這可能會(huì )增加它們可能造成的破壞力。這是尚未被探索過(guò)的前沿領(lǐng)域,我們必須在未來(lái)取得實(shí)際進(jìn)展前討論這些問(wèn)題。”