英國無人水面載具(USV)發展

(上與下) 英國索納達因測試導航系統(Sonardyne Tests Navigation Systems)公開了該集團發展的SEA-KIT X型

無人水面載具,這是英國國防部防衛科學與技術實驗室(DSTL)一項USV技術競賽之下的其中一個團隊。

  

 ──by captain Picard


 

 

英國國防部首席科學顧問研究項目(Chief Scientific Adviser’s Research Programme)中,有一個公開競標項目是「自主航行孵化器」(Autonomy Incubator),目標是尋找以及發展關於防衛用無人系統的新技術,將來可用於DSTL無人項目(Autonomy Programme)或其他類似的研究發展項目。「自主航行孵化器」項目的經費由英國國家防衛安全加速器(National Defence and Security Accelerator,DASA)管道提供。在2019年,「自主航行孵化器」項目展開一項動態世界競賽(Dynamic World competition),目標是確認現階段英國防衛相關的無人技術項目的關鍵要素。在這項競賽中,英國國防部防衛科學與技術實驗室(Defence Science and Technology Laboratory,DSTL)透過DASA,總共會發佈21個自主航行器研發合約給各家廠商,總經費約210萬英鎊。

在2020年5月底,索納達因國際(Sonardyne International Ltd)旗下的索納達因測試導航系統(Sonardyne Tests Navigation Systems)公開了該集團發展的SEA-KIT X型無人水面載具(USV),這是該公司參與「自主航行孵化器」競賽項目的技術原型,此時正展開海上測試。SEA-KIT X長度12m,續航力約10000海里,能攜帶2.5 tonnes的任務籌載,可搭載各種現成的USV用感測器,能支援各項近岸水域的作業;此外,還能用來施放、回收水下無人自航載具(Autonomous underwater vehicles,AUVs)以及遙控載具(Remotely Operated Vehicles ,ROVs)等,能支援各項海軍任務包括情報蒐集、水文數據測量、海上通信中繼等等。索納達因將該公司領先市場的SPRINT-Nav整合導航設備整合在SEA-KIT X上,並與另一項DASA發展的實時動能(Real-time Kinematic,RTK)全球定位(Global Positioning System,GPS)系統一起測試;RTK GPS是用於充滿挑戰性的嚴苛環境下的GPS定位導引系統。

一般的USV經常需要不間斷地仰賴導航定位的全球導航系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)與國全球定位系統(GPS)來提供正確的位置資訊,然而實際軍事需求上,GNSS與GPS常因各種原因失去衛星信號,包括在沿海地形(港灣、峽灣、峭壁等)遭受遮蔽,或遭受人為刻意干擾阻斷等等;因此,軍事用途的USV的導航系統在收不到GPS、GNS信號時,必須自動仰賴其他探測手段來維持態勢感知(situational awareness)並保持正常安全的航行;如沒有這種能力,就必須仰賴人工遠端遙控,不僅增加了成本,在一些超水平線(over-the-horizon)的作業場合中也增加了風險。索納達因的INT-Nav整合導航系統已經用於許多無人水下載具(UUV),能在GPSS、GNSS遭到阻斷的環境下,繼續維持不間斷的航行作業能力,適合擔任具有挑戰性的任務如水雷反制(MCM)等等。

無人水面/水面下載具(USSV)

在2022年9月2日,英國國防部發佈皇家海軍與陸戰突擊隊(Commando)的無人水面/水面下載具(Uncrewed Surface and Subsurface Vessel,USSV)項目的招標通知(Tender Notice),要求有興趣的廠商在10月4日之前回覆。USSV是個快速發展項目,因此英國國防部希望廠商基於現成以驗證的設計來發展USSV;有興趣參與的廠商完成註冊後,首先完成預資格審查問卷(Pre-Qualification Questionnaire Questionnaire,PQQ)並提交國防部審查;通過PQQ審查的合格參標廠商會收到項目下一階段的邀標(Invitation to Tender),提出該公司的提案(10月17日之前提交)。隨後,英國國防部評估參標廠商提交的提案,與其中至少一家公司簽署合約(預算約445萬英鎊),依照最低可行產品(Min Viable Product ,MVP)程序進行設計/發展/原型製造工作,最後進行原型性能展示。USSV的發展與展示工作從2022年12月展開,最後需在2025年3月31日之前交付一個具備完整作業能力的USSV原型。

USSV載具以半潛方式操作,具備低跡訊、難以察覺、續航力長的特點。皇家海軍要求USSV載具執行偵察/監視/電子作戰以及打擊任務等,而皇家陸戰隊則要求能攜帶物資協助運補前進基地或離島,或者任何高風險、不適合派遣傳統有人操作船艇的運補情境。USSV採用開放式系統架構,能依照不同任務需求安裝不同的任務模組(如各型感測、通信傳輸裝置或運輸模組)。USSV連結到開放架構網路(Open Architecture Network ,NSN),與其他有人船艦、無人載具連結。USSV載具以及附屬的收放/支援設備必須能收容在40英尺標準集裝箱裡,成為可快速運輸的模組。