Đặc điểm và chức năng của các hệ thống khảo sát không người lái (USV, AUV)

Trong thời đại công nghệ hiện đại, các hệ thống khảo sát không người lái như USV (Phương tiện tàu không người lái) và AUV (Phương tiện tự hành dưới nước) ngày càng trở nên quan trọng. Trong bài viết này, Đất Hợp sẽ giúp bạn đọc khám phá về những đặc điểm nổi bật và chức năng của hai loại hệ thống này.

Tổng quan về hệ thống khảo sát không người lái

Hệ thống khảo sát không người lái (Unmanned Surveying Systems) đang ngày càng trở nên phổ biến trong các lĩnh vực khảo sát biển, khảo sát địa chất và nghiên cứu môi trường.

Khi nhắc đến hệ thống khảo sát không người lái, thường sẽ bao gồm các thiết bị như tàu không người lái (USV – Unmanned Surface Vehicle) và tàu ngầm không người lái (AUV – Autonomous Underwater Vehicle). Những công nghệ này giúp thực hiện các nhiệm vụ khảo sát một cách hiệu quả, tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời giảm thiểu rủi ro cho con người trong môi trường làm việc khắc nghiệt.

Đặc điểm và chức năng của hệ thống khảo sát không người lái USV

– Đặc điểm của hệ thống khảo sát không người lái USV

Hệ thống khảo sát không người lái USV hoạt động trên bề mặt nước, có thiết kế như tàu thuyền với nhiều đặc điểm nổi bật, khiến chúng trở thành công cụ quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu đại dương. Cụ thể:

• USV có khả năng hoạt động tự động, cho phép người điều khiển ở xa lập trình các nhiệm vụ mà không cần can thiệp trực tiếp. Điều này mang lại sự linh hoạt trong việc thực hiện các nhiệm vụ khảo sát và thu thập dữ liệu.
• Thiết kế của USV không bị giới hạn vào một mẫu cố định; chúng có thể có hình dáng như thuyền motor, thuyền buồm hoặc thậm chí là những hình dạng sáng tạo khác, tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Nhiều USV hiện đại sử dụng năng lượng tái tạo từ gió, mặt trời và sóng, giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.
• Khả năng trang bị nhiều loại cảm biến, USV có thể thu thập dữ liệu về môi trường cả trên bề mặt và dưới nước, từ các thông số khí tượng đến chất lượng nước. Hệ thống giao tiếp và điều hướng tiên tiến giúp chúng tương tác hiệu quả với các phương tiện khác như AUV và ROV, cung cấp thông tin và hỗ trợ điều hướng trong thời gian thực.
• USV có thể được triển khai linh hoạt từ tàu hoặc cầu cảng, và thậm chí có thể có hệ thống triển khai riêng. Chúng không chỉ được sử dụng cho việc khảo sát và theo dõi chất lượng môi trường mà còn có thể phát hiện chất thải, vụ tràn dầu và đánh giá nguồn tài nguyên hải sản.

– Chức năng của hệ thống khảo sát không người lái USV

Hệ thống khảo sát không người lái USV có nhiều chức năng đa dạng, phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những ứng dụng chính của USV là trong lĩnh vực nghiên cứu và giám sát môi trường, nơi chúng được sử dụng để thu thập dữ liệu về điều kiện khí tượng, thủy văn và chất lượng nước. Nhờ khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài, các USV có thể thực hiện nhiệm vụ khảo sát mà không cần sự hiện diện của con người, giảm thiểu rủi ro và chi phí.

Trong lĩnh vực quân sự, USV đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động như trinh sát, giám sát và tác chiến. Chúng có khả năng thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm mà không ảnh hưởng đến tính mạng con người, như phát hiện mìn hoặc theo dõi các hoạt động của kẻ thù.

Hơn nữa, USV còn có thể được sử dụng trong giao thông vận tải, như tàu chở hàng tự động, giúp giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả logistics. Nhờ vào sự phát triển công nghệ, các USV ngày càng trở nên thông minh hơn, có khả năng tự điều chỉnh lộ trình và tương tác với các phương tiện khác, mở ra những cơ hội mới cho việc sử dụng trong tương lai.

“Ví dụ: USV CHCNAV Apache 3 là hệ thống USV được trang bị hệ thống định vị vệ tinh RTK tiến tiến, cho phép thực hiện đo sâu mà không cần phải nghiệm triều, đồng thời tích hợp máy đo sâu đơn tia trên phương tiện, mang lại độ chính xác cao trong thu thập dữ liệu.

Thông số kỹ thuật nổi bật của hệ thống khảo sát không người lái USV CHCNAV Apache 3:

• Kích thước: 1m x 0.65m x 0.3m
• Tải trọng tối đa: 25kg
• Chức năng tự động: Có khả năng tự quay về khi pin yếu hoặc mất tín hiệu điều khiển
• Động cơ: 700w
• Tốc độ tối đa: 5m/s (tương đương 18km/h)
• Thời gian hoạt động liên tục: Khoảng 2 giờ ở tốc độ 2m/s”

Đặc điểm và chức năng của hệ thống khảo sát không người lái AUV

– Đặc điểm của hệ thống khảo sát không người lái AUV

Kể từ khi được phát triển, hệ thống khảo sát không người lái AUV đã đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá đại dương, lập bản đồ đáy biển nhờ khả năng hoạt động ngầm dưới nước. Cụ thể các đặc điểm của AUV như:

• Đa dạng trong ứng dụng dẫn đến nhiều hình dạng và kích cỡ; một số AUV được thiết kế hình dạng ngư lôi với động cơ mạnh mẽ để di chuyển nhanh trong nước, trong khi những AUV khác có thân rộng hơn để chịu được áp suất lớn ở độ sâu hàng nghìn mét dưới mực nước biển.

• Khả năng hoạt động mà không cần sự chỉ huy trực tiếp từ người điều khiển cho phép các nhà nghiên cứu lập trình quỹ đạo và nhiệm vụ của AUV trước mỗi lần lặn. Sau đó triển khai AUV và thu hồi robot để tải dữ liệu đã thu thập về xử lý và xem xét. Quá trình hiệu quả này cho phép các nhà khoa học có thời gian làm việc cho các dự án khác trong khi AUV đang lặn.
• AUV cũng thường nhỏ gọn và nhẹ hơn ROV, giúp chúng có thể được vận chuyển bằng những tàu nhỏ hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Sự linh hoạt này cho phép nhiều AUV được triển khai cùng một khu vực, mang lại khả năng giám sát rộng rãi cho đáy biển và cột nước.
• Một số AUV sử dụng năng lượng mặt trời, nhưng hầu hết đều trang bị pin chuyên dụng để tự cung cấp năng lượng cho các nhiệm vụ lặn.
• AUV cũng được trang bị nhiều cảm biến có khả năng đo lường nhiều yếu tố của đại dương, bao gồm chất lượng nước và cấu trúc địa chất, cho phép chúng phục vụ cho các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể. Ví dụ, AUV thường được sử dụng để tạo ra bản đồ chi tiết đáy biển qua cảm biến sonar, nhưng cũng có thể tập trung vào việc chụp ảnh và ghi hình bằng đèn LED và camera.

– Chức năng của hệ thống khảo sát không người lái AUV

Phương tiện dưới nước tự hành (AUV) thực hiện nhiều chức năng quan trọng trong việc khám phá và nghiên cứu đại dương. Đầu tiên, AUV được sử dụng để khảo sát và lập bản đồ đáy biển, giúp trong việc lập kế hoạch xây dựng cơ sở hạ tầng dưới nước như đường ống và các công trình khác.

Ngoài ra, AUV có khả năng trang bị nhiều loại cảm biến để thu thập dữ liệu môi trường, đo lường các yếu tố như chất lượng nước, nồng độ các hợp chất, và sự hiện diện của sinh vật vi mô, phục vụ cho nghiên cứu khoa học.

AUV cũng thực hiện kiểm tra và bảo trì các cấu trúc dưới nước, giúp phát hiện và xử lý sớm các vấn đề tiềm ẩn. Trong lĩnh vực quân sự, AUV hỗ trợ các hoạt động tình báo, giám sát và chống mìn, nâng cao khả năng tác chiến của quân đội.

Các AUV còn được phát triển để hỗ trợ trong việc khai thác tài nguyên dưới biển, như khoáng sản và các loại tài nguyên khác. Chúng có khả năng hoạt động ở độ sâu lớn và trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, nơi mà thợ lặn hoặc các phương tiện khác có thể không thể tiếp cận.

Cuối cùng, AUV có thể tự động thực hiện các nhiệm vụ mà không cần sự can thiệp của con người, cho phép thu thập dữ liệu trong thời gian dài mà không cần giám sát liên tục.

Hy vọng qua bài viết trên, Đất Hợp đã cung cấp cho bạn đọc những thông tin hữu ích về hệ thống khảo sát không người lái, cụ thể là USV và AUV. Để được tìm hiểu thêm thông tin chi tiết về các thiết bị khảo sát thủy đạc chất lượng, cũng như công nghệ hiện đại nhất, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 ngay hôm nay!

>>> Xem thêm: Phần mềm Hypack hỗ trợ hệ thống tàu không người lái như thế nào?