在2019年4月16日，英國國防部宣布將展開超大型水下無人載具（Extra Large Unmanned Underwater Vehicle，XLUUV）項目，目標是能持續在海上作業三個月、航行3000海里。英國國防部同時宣佈啟動一個競爭計畫，由英國國防部防衛科學與技術實驗室（Defence Science and Technology Laboratory，DSTL，與美國DARPA類似）負責，目標是取得一種無人水下系統，滿足前述長時間水下自航任務的需求。DSTL要求有意競爭者需在同年6月11日之前繳交提案，目標是2019年8月正式選定獲勝的廠商團隊，並與該廠商簽署價值250萬英鎊（約330萬美元）的合約。依照此計畫，XLUUV原型的設計、製造與測試工作維持三年，競標獲勝廠商以一年的時間，基於現有的商規水下載具進行研究、設計與修改，完成一艘XLUUV原型，隨後交由DSTL與皇家海軍單位進行為時2年的測試。此外，英國國防部還希望獲得進一步200萬英鎊的經費進行後續測試，不過以當前英國國防部困窘的財源，這恐怕很難實現。

值得一提的是，在英國國防部宣布XLUUV計畫之前，美國海軍超大型水下載具（Extra Large UUV，XLUUV）項目才在2019年2月13日與波音簽約，由波音負責設計、建造四艘虎鯨（Orca）大型水下自航載具，是基於波音現成的回聲航海家（Echo Voyager）載具為基礎。由於美國與英國發展的時間點相近，就連計畫名稱都一樣，因此或許英國將會與美國一同進行發展，以分攤研發與購置經費。

依照DSTL的要求，XLUUV載具必須提供約70立方英尺（2立方公尺）的內部容積來裝載各種任務模組，包括感測器、其他任務裝備等，任務籌載總重為2公噸。XLUUV的主要任務是情報蒐集，能自主離開港口基地、自航至任務區域作業，在無須人員介入協助的情況下在海上自主操作至多三個月。XLUUV能探測水下的敵意目標（如敵方潛艦），並將情資回報給岸上指揮單位，大幅提高皇家海軍的反潛監視與作戰能力。

這項計畫主要目的是協助皇家海軍瞭解關於XLUUV在未來作戰中的潛力與作業方式。依照DSTL公布的文件，XLUUV載具的水下聲噪極低，設計原則應用開放式系統架構，能輕易整合各種第三方系統、抽換感測器以及其他種任務裝備。依照DSTL的文件，XLUUV項目的可能任務範疇包括偵察與監視（reconnaissance and surveillance）、水下資料蒐集、籌載施放回收、遠隔自動感測與警告（remote automated sense and warn）等能力，相關籌載選項包括光電感測器、電子戰、通信設備、電子截收設備、能在相當距離進行反潛作戰的聲學/非聲學監視傳感系統。 

DSTL的文件列出三種可能用來評估UUV以及無人自航控制系統的轉換任務情境，涵蓋情報蒐集、組成一個反潛作戰屏障、部署與回收感測器籌載等：

1.監視海上作業區域交通：XLUUV從碼頭出發後，能自主在水下航行到預定的位置，在潛望鏡深度或更深的深度航行，然後在該水域持續作業至多三個月，監視附近海上交通狀況，蒐集資訊的感測器包括水面上（雷達等）、水面下（聲學）、光電探測系統。在作業期間，XLUUV可以在附近海床坐底，然後施放由信號纜線連接的傳感器到潛望鏡深度。在這類任務期間，XLUUV必須能識別出某些需要特別關注的目標船隻出現，如果發現這類目標通過，就回報相關接觸信息，然後持續進行監視任務。

2.提供反潛作戰屏障：XLUUV在水下渡航抵達預設的檢查點（checkpoint），然後在預設的反潛作業水域持續值勤三個月。XLUUV透過搭載的聲學感測器監視周遭水下環境，辨認出特定類型目標（如敵方潛艦）的聲學特徵後進行監視，判斷是否有敵意，回報相關接觸信息，然後繼續進行巡邏任務。或者，回報接觸信息之後，岸上單位可重新設定這艘XLUUV的任務。

3.部署籌載的感測器在海床上，一段時間後找到感測器並回收：在這種任務中，XLUUV渡航到作業水域外圍，升起桅杆等待信號。如果接收到控制單位發出的行動信號（go code），XLUUV就下潛到作業深度，移動到預定作業位置，然後在海床投放感測器籌載。隨後XLUUV離開作業水域，上浮到潛望鏡深度升起桅杆等待信號，透過資料鏈發出「完成」代碼（complete code）給控制中心，然後返回基地。一段時日後，XLUUV可回到最初投放感測器的位置，在海床上找到感測器並回收，帶著感測器返回基地。

原型載具：Manta

MSubs的S201水下無人載具

在2020年3月5日，第一海相Tony Radakin上將在水下防衛與安全會議（Underwater Defence and Security Conference）中透露，皇家海軍已經與位於普利茅茲（Plymouth）的MSubs Ltd簽署合約，研製一艘原型水下載具用來研究、驗證XLUUV的相關技術，第一階段（Phase 1）合約100萬英鎊，包括基本的適航性測試以及基本的自動控制功能，如果初期測試順利就會執行第二階段（Phase 2）150萬英鎊的合約，進行各項任務能力測試，測試項目的複雜性以及挑戰性會漸進增加。這項採辦是在國防部防衛安全加速採辦部門（Defence and Securities Accelerator，DASA）體制之下，由英國國防部、民間業界與學術界緊密合作，加快新技術的研發、驗證與部署的速率。原型載具稱為Manta，長約30m，續航力可達3000海里，能連續航行三個月。

MSubs以該公司現有的S201水下載具為基礎來發展Manta。原本的S201是有人操作的載具，長度9m、重8.9噸，使用鋰電池儲能、帶動電動螺旋槳推進器，最大航速12節，能在305m深的水下持續作業48小時。在2021年4月20日，Manta原型潛艇首次亮相。

MSubs公司的MarineAI團隊負責研發Manta原型潛艇的人工智能（AI），將相關議題區分成數個部分，其中最具挑戰性的是任務管理；任務管理AI相當於無人潛艇的「虛擬艦長」，能在沒有人工輸入參數、修正的情況下完全自主運作。研發的重要過程就是「訓練」任務管理AI，直到這個AI能正確地自主執行各項任務、做出正確反應。在訓練過程中，MarineAI使用大型IBM AC922超級電腦，這是英格蘭西南區域最大的超級電腦系統；而Manta原型潛艇上的控制系統則小得多，裝在長、寬、高僅15cm的機盒，使用Nvidia的蕊片。 

依照2021年10月初Navy Lookout的消息，MSubs宣稱，經過一段期間的測試與修正，此時Manta已經越來越可靠，控制精確度已經在20cm以內。Manta第一階段（Phase 1）試航已經證明能穩定維持在預設的深度持續作業，並依照預先設定的參考點航行，維持相當精確的航道並且能自動避開障礙物。此外，Manta在測試中也能部署250kg左右的籌載，包括施放微型水下載具以及水雷（不過在水下回收籌載並不包含在原始要求裡）；隨著測試的進展，Manta裝上了聲納、攝影機等偵測裝置，納入航行控制之中。而在自主控制方面，目前Manta的AI決策判斷系統仍然比較像自動化（automated）而不是自主控制（autonomous）。

Manta預定到2022年4月可以完成第二階段（Phase 2）測試，而此時第三階段（Phase 3）測試的項目已經開始協商，有可能是實際與皇家海軍單位合作，例如與皇家海軍海事能力（Maritime Capability，MARCAP）單位進行整合操作，並進行作戰環境下的測試，或者參與英國SSN(R)下一代核能攻擊潛艦的初期降低風險研究。SSN(R)的初期概念設計階段，就包括評估是否要設置容納XLUUV的任務艙。

在2023年10月，Manta載具在康瓦爾海灘（Cornish beach）進行了一項「D-day」展示，模擬在大規模兩棲登陸作戰對灘頭水域進行偵察，並將偵察的資訊透過衛星資料鏈傳送到岸上的攜帶式作戰中心（Portable Operations Centre，POC）。隨後MSubs會對Manta載具進行維修改裝，並可能出售給其他國家海軍。

MSubs XLUUV原型載具Manta在英格蘭西南普利茅茲外海試航，攝於2021年。

英國國防部在2022年9月12日至22日在葡萄牙外海舉行的機器人實驗與海事無人系統原型（Robotic Experimentation and Prototyping of Maritime Unmanned System，REPMUS 22）演習中部署操作XLUUV，這是XLUUV首次在國際性演習中作業；在REPMUS 22演習中，XLUUV攜帶SEA公司的 Krait輕型拖曳陣列聲納系統進行部署，展現了XLUUV執行反潛作戰的潛力。Krait是SEA為小型水面船艦、無人載具所發展的輕量化拖曳陣列聲納系統。 

 XLUUV原型載具攜帶SEA Krait輕型拖曳陣列聲納的構型圖。 

「警惕」前視聲納

在2021年11月初，Sonardyne公司以及Wavefront成功在的XLUUV原型載具上展示了警惕（Vigilant）前視聲納（forward looking sonar）。此一展示項目屬於英國國防部DASA管道的無人水下載具測試平台-整合機會（Uncrewed Underwater Vehicle Testbed – Opportunity to Integrate）的第一階段，由皇家海軍以及防衛科學實驗室（Defence Science and Technology Laboratory，Dstl）合作進行；這個競標作業主要是尋求基於商規現成技術（COTS）的水下感測器以及籌載裝備，適用於XLUUV無人水下載具，而「警惕」前視聲納就是其中一個選項。

「警惕」前視聲納由Wavefront公司負責技術研製，並由Sonardyne製造以及商業化，能自動偵測海水中的地貌以及物體，使水下航行器能安全地導航，在潛在危險出現時適時發出警告，避免碰撞或觸底。「警惕」前視聲納系統十分輕巧，寬度僅31cm，重14kg，有兩個操作模式，分別是3D模式以及聲納模式；3D模式用於繪測海底地形圖供水下導航之用，以用高頻聲波密集掃描週邊海底，產出高解析度的3D海底地貌圖，以顏色表達深度，作用距離達600m，工作深度可達100m；「聲納模式」則用於導航與避碰，對前方120度水平方位角進行掃描，探測任何前方出現的障礙物並提供給導航系統，最大探測距離達1.5km。

在測試時，「警惕」聲納安裝在XLUUV原型載具前部，在普利茅茲灣進行測試，包括會制海底地貌導航圖以及導航避碰等；跟當地水域現有的海底地形圖相較，「警惕」聲納繪製的海底地貌的解析度更高。

到2022年，在XLUUV上測試過的籌載Sonardyne的聲納與SprintNav 水下導航系統、SEA的Krait拖曳陣列聲納、Vizguard光學軟體、Petard光電系統、Seiche的多波束聲納系統等。

鯨魚座超大型自航載具（XLAUV）

在2022年1月，英國國防部啟動名為「鯨魚座」（Cetus）的水下自航潛航器競標；此項目被要求能收容在40英尺標準集裝箱（Forty Foot Equivalent container，FEU）裡。「鯨魚座」是皇家海軍前鋒反潛作戰（Project Spearhead Anti-Submarine Warfare）項目的一環，該項目由英國國防發展局（ Develop Directorate）與水下輸泳協會（Submarine Delivery Agency，SDA）管理。鯨魚座將配合皇家海軍發展中、未來接替機敏級（Astute class）的SSN(R)核子攻擊潛艦替換計畫。

在2022年12月1日，皇家海軍與先前研製Manta原型載具的MSubs Ltd簽署價值1540萬英鎊的合約，為皇家海軍設計、建造第一艘鯨魚座XLUUV，預計在兩年內交付（BAE Systems以Herne載具參與競爭，結果落敗）。 鯨魚座會是皇家海軍水下輸泳協會的自航單元（Submarine Delivery Agency’s Autonomy Unit，SDA-AU）擁有的第一艘XLUUV載具，預計在2024年11月首次試航，所有實驗與測試工作預計持續到2027年，整個項目前後花費六年。

鯨魚座XLUUV也是皇家海軍的「矛頭」（Spearhead）項目之一，這是一項關於未來核子攻擊潛艦（SSN(R)，隨後改成一併與澳洲合作的SSN-AUKUS）的未來反潛作戰能力的概念研究；其中記載，皇家海軍需要在2040年代時擁有大量水下自航載具（Autonomous Underwater Vehicles，AUV）；「矛頭」的無人水下載具包括鯨魚座（紀錄在Annex H）與卡律布狄斯（CHARYBDIS，記載於Annex F），後者是構築由系統結合成的反潛系統。Manta與鯨魚座的測試結果都會影響2025年皇家海軍整合防務審查中。

BAE Systems以前述Herne載具參與CETUS競爭，雖然落敗，但該集團仍會繼續發展Herne來針對國際市場，預計在2024年9月在波蘭進行海上測試。 Herne會以國際間潛在客戶的主要需求為訴求，如水下關鍵國家基礎設施（Critical National Infrastructure，CUI）的保護工作。

鯨魚座估計長度約12m，直徑2.1m，排水量17噸，此時是歐洲最大、最複雜的軍用水下自航載具（UUV）項目。鯨魚座載具前、後各有一個耐壓艙區；載具中部設置一個大型籌載艙段，稱為主要模組空間（Main Payload Space ，MPS），長、寬、高皆為2m。除了MPS之外，鯨魚座載具前部下方以及後部下方還有小型次要模組空間，用來安裝水下感測器模組。MPS艙頂部設有艙門，而底部也設有投放艙門，因此任務模組能從載具上方裝入MPS艙，並能在水下作業時，從載具下方艙門施放任務模組。鯨魚座可能搭載的籌載包括水下遙控載具（ROV）、在海床上作業的無人海底車輛（Autonomous Underwater Ground Vehicle ，AUGV）等等。在標準構型之下，鯨魚座載具可以收容於一個40英尺集裝箱（FEU）中，成為可迅速運輸與部署的模組。鯨魚其結構採用模組化設計，載具中間能根據任務需求加入額外的籌載艙模組，例如加裝容納更多電池模組的能源艙段，提高載具的續航力。鯨魚座的操作深度大於現有所有潛艦，續航力可達1000海里。先前Manta載具的各項測試經驗，都會結合到鯨魚座載具中。

BAE Systems Herne超大型自航載具

在2022年10月歐洲海軍展（Euronaval 2022）中，BAE Systems公布了Herne超大型自航載具（XLAUV）概念，作為BAE Systems針對XLUUV項目的概念展示平台。XLAUV包括全球部署、可運輸性、部署在平台上、長自持力，以及在大陸棚邊緣的深度工作等。XLAUV概念的主要任務包括監視（surveillance）、偵察（reconnaissance）以及追蹤，以網路方式和許多平台一同工作，具有極佳的匿蹤性，能在部署陣位執行很長一段時間。XLAUV的籌載以及任務能力十分重視彈性，可適應不同客戶的廣泛需求。XLAUV概念包含的任務籌載包括輕型拖曳陣列聲納、多功能桅杆、反水雷無人載具等；此外，還可以在海床上停留一段時間執行任務。

BAE Systems以Herne參與了「鯨魚座」XLUUV項目競標；雖然英國國防部在2022年11月選擇了MSubs Ltd公司，但BAE Systems仍持續自費推動，並與在商用深海潛航具領域的加拿大細胞機器人（Cellula Robotics）公司一同合作。隨後雙方合作開發的新版Herne架構比先前簡化，直接用細胞機器人公司先前已經驗證的Solus-XR潛航載具作為平台，再將BAE Systems開發的Nautomate無人系統控制結構（相當於大腦）整合於其上。

在2023年9月中旬倫敦的防衛裝備展（DSEI 2023）中，BAE Systems宣佈，與加拿大細胞機器人公司在2023年9月展開合作開發Herne水下無人技術展示載具，開始在溫哥華建造第一艘Herne原型，在2023年結束前下水；由於改用現成的載具平台，這個原型的進度十分快速，雙方展開合作僅僅11個月之後，就於2024年7月進行了首次潛航測試，隨後成功進行了一系列測試與展示項目。在2024年11月25日，BAE Systems宣布，Herne載具近期在樸次茅茲（Portsmouth）水域達成一項里程碑，在英格蘭南岸完成一項為時二星期的自主航行展示，執行了一個程式預置（pre-programmed）的情報/監視/偵察（Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance，ISR）任務。

依照BAE Systems提供的信息，2024年11月這次展示航行中，Herne需要隱蔽地在水面下航行並下進入目標港口，升起搭載感測器的ISR桅杆蒐集港口區域影像並標定敵意目標，在撤退到安全地區時再透過資料鏈分享情報，整個航程都由載具自主控制，沒有人工控制介入。這項航行展示幾個已經開發完成的軟體插件的功能，包括全球任務自主能力（goal-based mission autonomy） 使Herne載具在自主航行期間能感測周邊的危害物體（如漁船拖網）並自動修改航路；機器視覺（machine vision）分析高解析度攝影機的影像辨識附近出現的船隻以及識別類型；追蹤與跟蹤（track-and-follow）根據攝影機影像來持續追蹤並控制載具尾隨一艘RHIB目標快艇。

在這些初期概念展示活動中，Herne原型載具結合了情報偵察監視（ISR）籌載，主要是安裝在伸縮桅杆上的光電攝影機、電子截收陣列等。而之後Herne可擴充到海洋水文研究、情報蒐集、支援反潛作戰並分攤一般有人潛艦的部分任務、監視與保護水下關鍵國家基礎設施（Critical National Infrastructure，CUI）、佈雷作戰、作為誘餌欺騙敵方、電子作戰等等。

BAE Systems透露，目前還在平行進行多個開發工作來擴充Herne的能力，例如發展額外的任務插件、擴展整個系統的「智能」、進一步發展Herne實務上的配套如施放與回收（launch and recovery）、服役期間的維護、壽命週期支持等。此時，BAE Systems已經開始發展用於Herne的反潛任務套件（如細線型拖曳陣列聲納）、電子戰任務套件（包含被動的情報截收以及主動的欺敵、干擾等）、關於海床重要基礎設施的監視保護等。BAE Systems透露，該集團計畫在18個月內完成Herne的作戰構型（包括氫燃料電池選項），在2026年中左右正式在市場上推出。

Herne原型載具包含三大部分：細胞機器人公司的Solus-XR載具平台、根據不同任務而裝備的籌載，以及BAE Systems開發、作為核心的 Nautomate任務控制系統結構與軟體。BAE Systems發展Nautomate已經有七年之久，用於該集團開發的幾種自主水面航行載具如APAC24無人RIB艇、P-38侵略者（Aggressor）快速攔截艇（Fast Interceptor Craft）以及一種新開發的USV01無人載具；而Herne原型則是Nautomate首次應用在水下自航載具。Nautomate的核心是一個加固專有核心（secure proprietary core），負責任務管理、導航、感測器輸入、資料處理以及通信等核心工作，其系統架構可輕易擴充，使用BAE Systems或其他第三方所開發、針對特定任務的應用插件（plugins）軟體。為了降低購置成本，並利於服役壽期的操做維護、任務擴充與性能提升，Herne盡可能地使用商規現成（COTS）組件。例如，Herne原型載具的慣性導航系統（Inertial Navigation System）是由Sonardyne提供，但也可輕易換成其他公司的類似產品，或者未來進一步換裝精確度更高的量子（quantum）導航系統，透過更換這些部件來強化Nautomate系統的能力。

Herne原型載具前部，注意首部兩策的橫向推進器。 

Herne原型載具後部，注意X型尾舵、兩個主推進器以及一個貫通上下的

垂直向推進器。 注意尾部上方的通信桅杆，同時也作為一個舵面。

Herne的Solus-XR載具最初是設計來進行海底能源基礎設施的相關工作，因此工作深度大，能靈活操作。Herne載具採用輕量鋁合金骨架，全長12m，正面截面積約1.7平方公尺，全載具重量8至10公噸，具體重量取決於任務籌載以及使用的能源儲存模組。

Solus-XR載具前部有一對水平控制面，尾部有一組X型控制面。Herne載具設計上為中性浮力（neutral buoyancy），載具內的蜂巢結構內裝有泡棉，能提供的浮力大致相當於載具空重。載具內也有精巧的被動與主動壓載（ballasting）系統，自動調節與補償壓艙水量，使載具在水下航行作業時保持平衡。Herne載具的主推進系統包括兩個各自獨立的推進電機，各驅動一個推進器；即便其中一個推進器或電動機故障，也不影響另一組的運作；此外，載具前部與尾部各有一組水平推進器，載具後部有一組垂直向推進器，用來精確控制載具在作業時的移動。Solus-XR載具的持續航速約3節，最快能以8節速率短期衝刺，最大作業深度約3000m，遠高於任何一般的載人潛艦。Herne的電源由一組鋰離子電池供應，光靠載具標準的鋰電池組，持續作業能力可達7至10天；而如果需要更長的續航力，可在任務籌載艙裡增加額外的鋰電池單元。

Herne載具中部上方設置一個折疊式的情報監視偵察（ISR）桅杆，桅杆上裝置光電攝影機、截收天線等偵蒐裝備；水下航行時ISR桅杆倒放收容到整流罩裡，浮航時升起。此外，載具後部上方還有一個較小的通信桅杆兼作一個方向舵面，上面裝置資料鏈、衛星通信天線等。

Herne載具的前部與後部為水密結構，前部艙區裝置基本的導航、聲納探測以及Nautomate的控制電腦等，後部艙區設置包括推進電機、電池等動力裝置；載具中部則是非水密的任務籌載艙區，分為前、後兩個籌載艙區，每個容量約2500公升。由於Herne的的任務艙區都是自泛水區域，所有的任務籌載都必須封裝在自身的耐壓容器中。載具上的任務模組都能輕易抽換，只需移除4個螺栓以及2個資料連結介面，就能將籌載輕鬆移出；整個載具能在60至90分鐘內完成任務重構，包括安裝特定任務籌載以及配置適當的能源模組。Solus-XR載具有前、後兩個籌載艙區，兩個籌載艙區之間可安裝鋰電池模組；必要時，鋰電池模組能夠移除，使籌載艙重構成一個容積5000公升的單一大型艙區，容納一些大型籌載如324mm輕型反潛魚雷、水下自航載具、聲納陣列、水下自主地形車輛（ Autonomous Underwater Ground Vehicles，AUGV）或者一個海床吸力錨樁（seafloor suction anchor）。執行反潛探測任務時，Herne載具也能攜帶細線型拖曳陣列聲納，或者安裝在載具本體的側面陣列聲納。如果發生重大的系統失效，Herne的備用措施包括浮到水面便於我方回收，或者沈入海底避免遭敵方取得。

此外，細胞機器人公司也曾測試水下氫燃料電池單元，能讓載具持續在水下航行45天（約5000km）；這樣的長續航力，使Herne有可能參與深海大洋的反潛作戰任務，例如部署在格陵蘭-冰島-英國（GIUK）防線之間的水域來加強反潛探測密度。

Herne載具能裝入40英尺標準集裝箱（FEU）中，經由道路運輸、空運或海運快速運送部署，能由有人潛艦搭載到作業區施放，並能與Type 26巡防艦上的任務艙處理系統（Mission Bay Handling System）相容而輕易由船艦搭載以及部署收放，甚至能加裝降落傘而由A-400M運輸機直接空投入水。