Od vpádov ponoriek po stále sofistikovanejšie pašovanie drog sú sonarove misie mnohé a rozmanité. Na vyriešenie týchto problémov flotily potrebujú systémy pre pobrežné hliadkové lode a malé plavidlá
V posledných rokoch sa objavilo množstvo technologických a prevádzkových trendov vo vývoji sonarov, podporovaných zvýšeným dopytom po týchto systémoch pre malé plavidlá.
Podľa Gabriela Jourdona, vedúceho hydroakustických staníc (GAS) v Thales, je protiponorková obrana (ASW) hlavnou úlohou sonarových staníc už desaťročia. Počet ponoriek vo svete zároveň rastie, stále viac krajín ich prijíma do služby, a to vyvoláva vo vojenskom spoločenstve obavy.
"Aktívna ekonomická aktivita na mori, najmä využívanie oceánskych zdrojov, núti štáty prijať opatrenia na kontrolu a ochranu svojich ekonomických zón," povedal. - Územné konflikty na mori sem -tam vzniknú a invázia ponorky do výhradnej ekonomickej zóny je hlavným problémom. Tento problém je pre niektoré krajiny umocnený skutočnosťou, že je potrebné chrániť veľké oblasti. “
Tieto navzájom súvisiace trendy poháňajú dopyt po systémoch ASW, v ktorých sú sonary kľúčovou súčasťou. "Väčšina flotíl a krajín stojí pred úlohou chrániť svoju národnú suverenitu, svoje obchodné a ekonomické záujmy a bojovať proti invázii ponoriek do svojich národných vôd," hovorí Jourdon.
Na peniazoch záleží
Avšak vysoké náklady na takéto lode OOP. napríklad fregaty, prispeli k tomu, že sa GAS začal inštalovať na menšie plošiny a dokonca aj na nevojenské lode, ktoré pôvodne neboli určené pre vysoko intenzívne ASW. To napríklad v plnej miere platí pre hliadkové lode pobrežnej zóny (SKPS).
"Cieľom je buď doplniť existujúce aktíva ASW, alebo alternatívne poskytnúť flotilám rozvojových krajín základné schopnosti ASW." Jeho implementácia bude vyžadovať efektívne riešenia testované na mori so stabilným výkonom a skutočnými schopnosťami OOP. “
PLYN by nemal negatívne ovplyvniť navigačné schopnosti lode, dodal Jourdon s tým, že kompaktný sonar trupu BlueWatcher jeho spoločnosti bol od začiatku navrhnutý tak, aby „mal minimálny vplyv na manévrovateľnosť a rýchlosť lode“.
Thales sa zameriava na vývoj sonarov pre SKPS a ďalšie malé plavidlá. Na výstave Euronaval 2014 napríklad ukázala rad nových PLYNOV. Okrem BlueWatcher obsahuje aj CAPTAS-1 GAS s premenlivou hĺbkou ponorenia.
BueWatcher "poskytuje vynikajúce detekčné a sledovacie schopnosti v hlučných plytkých vodách," povedal Jourdon, ale poznamenal, že tento kompaktný GAS môže fungovať aj v hĺbkach väčších ako 10 km. „Je to neoceniteľný prínos pre bezpečnostný systém lode a zároveň pomáha predchádzať prekážkam pred loďou.“
CAPTAS-1 „je kľúčovým nástrojom PLO“v kompaktnom radarovom dosahu spoločnosti, ktorý poskytuje detekciu v stredných vzdialenostiach až do približne 30 km. "Je veľkým prínosom pre proces zadržiavania ponoriek," dodal.
Oba multifunkčné systémy sú navrhnuté tak, aby pracovali v rôznych podmienkach, a osvedčili sa na lodiach s malým výtlakom. V niektorých flotilách sa zvyčajne používajú ako doplnkový prvok ASW. Oba výrobky Thales sú v dobrom dopyte na sľubných zahraničných trhoch vrátane Ázie, Latinskej Ameriky a Blízkeho východu.
Jourdon dodal: „V poslednej dobe sa dopyt vyvinul smerom k efektívnym systémom sonarov, ktoré sa môžu stať nepostrádateľným prvkom bezpečnostných operácií flotíl v pobrežných a hlbokých vodách. Mali by byť kompaktné pre inštaláciu na malé lode, ľahko ovládateľné a mali by vykonávať požadované úlohy za prijateľnú cenu. “
Meniace sa požiadavky
Thomas Dale, zástupca oddelenia Marine HAS v Kongsberg Maritime Subsea, tiež upozornil na zvýšený dopyt v odvetví videorekordérov, kde sú možnosti multitaskingu veľmi potrebné. „Platformy na viac úloh a SKPS by mali byť schopné nájsť nielen veľké objekty, ako sú ponorky, ale aj menšie objekty, ako sú ultramalé ponorky, plávajúce kontajnery alebo míny.“
Požiadavky na rozsah PLYNU pre SKPZ a fregaty sú často odlišné. SKPZ vyžaduje PLYN s dosahom 10-15 km. To je tiež evidentné na trhu rýchlych hliadkových lodí, kde často postačuje sonar stredného dosahu. Niekoľko lodí sa môže „rojiť“súčasne, čím sa rozšíri zorné pole všetkých plavidiel v skupine. "Ak pridáte rozsah GAS troch, štyroch, piatich nádob, v dôsledku toho výrazne zvýšite rozsah pokrytia použitím niekoľkých plavidiel," vysvetlil.
Podľa Daleho komplex úloh SKPZ nás však núti hľadať rovnováhu medzi dosahom a schopnosťami. „SKPZ fungujú viac -menej nezávisle. Kompromisom na trhu SKPS je, že potrebujete GAS za rozumnú cenu, ktorý sa ľahko inštaluje a ktorý môže fungovať pri niekoľkých úlohách - je to dôležitejšie ako len rozsah samotného GAS “.
Stredofrekvenčný HAS môže byť obzvlášť užitočný na detekciu malých povrchových ciev. Dahle poznamenal, že „je ťažké nájsť v noci predmet, akým je nafukovací čln s tuhým trupom, najmä ak ste v rozbúrených vodách. Ale ak máte GUS, môžete ho počuť v pasívnom režime alebo detegovať plavidlo alebo jeho prebudenie v aktívnom režime. “
Kongsberg sa zameriava na pobrežné vody, povedal Dale. „Tento segment je viac než len PLO. Naše produkty hľadajú objekty vo vodnom stĺpci a na morskom dne. Sledujú povrchové lode, ako aj ponorky a podvodné vozidlá bez posádky. Naša technológia je navrhnutá tak, aby riešila problémy s dozvukom (odrazom zvuku) a pracovala v pobrežných vodách. “
Upozornil na sonar SS2030 namontovaný v trupe lode a jeho kontajnerovú verziu sonaru s variabilnou hĺbkou ST2400. Napriek tomu, že sú určené hlavne pre pobrežné PLO, majú širšie uplatnenie, napríklad vyhýbanie sa prekážkam, detekcia mín a sledovanie lodí, podvodných vozidiel a iných predmetov.
Za týmto účelom boli plyny Kongsberg nainštalované na rade malých a stredných lodí, vrátane plavidiel pobrežnej stráže a rýchlych hliadkových lodí. Napríklad čilské výskumné plavidlo „Cabo de Homos“bolo v minulom roku vybavené GAS SS2030 na vyhľadávanie a lokalizáciu stroskotaných ponoriek, čo sa úspešne ukázalo pri cvičných a záchranných cvičeniach.
"SKPZ sú často postavené bez sonarov, ale dúfame, že sa to zmení, pretože flotily si budú viac uvedomovať možnosti viacúlohového sonaru strednej triedy," povedal Dale.
O
Detekcia potápačov a plavcov
Britská spoločnosť Sonardyne International ťaží z rastúceho dopytu po detekčných systémoch pre potápačov a plavcov. V júli minulého roka napríklad oznámila novú zmluvu na dodávku nemenovaného zákazníka z juhovýchodnej Ázie systémom Sentinel, ktorý bude nainštalovaný na všetkých jej SKPS. Zmluva nadväzuje na predchádzajúcu dohodu o dodávke prenosných systémov do jednej z európskych flotíl na ochranu jej SKPS.
"SKPS sa stáva čoraz vyhľadávanejším zdrojom pre flotily a pobrežnú stráž na celom svete v boji proti pirátstvu, obchodovaniu s drogami, terorizmu a mínovým akciám," uviedla Sonardyne vo vyhlásení, ktoré sa zhoduje s ceremoniálom podpisu zmluvy. -Platforma SKPS sa vyvíja vo svojej univerzálnosti vďaka novému vývoju v stavbe lodí, ktorý umožňuje konfiguráciu týchto plavidiel na rôzne úlohy pomocou komerčných bežných systémov, ako napríklad. Sentinel “.
"Sonardyne začala dodávať svoje systémy na trh SKPS asi pred dvoma rokmi," povedal Nick Swift, vedúci námornej bezpečnosti v spoločnosti. - Dostávame veľa žiadostí. V tejto oblasti existuje určitý nárast dopytu. “
Systém Sentinel dokáže detekovať, sledovať a klasifikovať hrozby na vzdialenosť 1 200 metrov, je možné ho integrovať do informačného a riadiaceho systému lode alebo do miestnych systémov situačnej informovanosti, ako je napríklad diaľkový monitorovací systém NiDAR vyrábaný spoločnosťou MARSS Group. Pracuje v aktívnych a pasívnych režimoch detekcie a klasifikácie a môže byť prenosný alebo inštalovaný v trupu lode. Sentinel XF (extra funkcionalita) je ponúkaný pre vojenské a národné bezpečnostné štruktúry.
"Systém môže byť prenosný alebo môže byť inštalovaný do lodného trupu pomocou patentovaného systému Sonardyne," hovorí Swift. - Dodávame obe konfigurácie. Náš systém je vo svojej podstate flexibilný a môže byť integrovaný do vášho sledovacieho systému alebo systému riadenia boja."
Verzia na trupe „je vynikajúcim riešením pre novšie a väčšie RCC“, zatiaľ čo prenosnú verziu „je možné ľahko nasadiť z akéhokoľvek plavidla a je veľmi obľúbená na trhu s RCC“.
Swift dodal: „V závislosti od toho, ako flotily používajú svoje lode, nemusia v niektorých oblastiach prevádzky potrebovať PLYN. Napríklad, keď sa nachádzate vo svojom prístave, budete potrebovať sofistikovanú komplexnú ochranu. A na nasadenie v danej oblasti môžete použiť prenosný systém. “
Spomínaná zmluva s ázijskou krajinou vyzdvihla dôležitosť používania systémov na ochranu lodí a iných predmetov pred podvodnými hrozbami. "Sentinel … poskytuje rýchlo nasaditeľný obvodový bezpečnostný systém, ktorý dopĺňa bezpečnostné systémy pre komerčné prístavy, námorné plavidlá, súkromné jachty, kritickú infraštruktúru a pobrežné budovy," povedal.
Podľa Swifta potreba systémov, ako je Sentinel, signalizuje posun k asymetrickému boju. "Predtým, ak mala loď PLYN, potom bola určená pre PLO, ale teraz začali premýšľať o menších objektoch, ako sú potápači a automatické podvodné vozidlá." Posledné menované vyvolávajú stále väčšie obavy. Sú k dispozícii na civilnom trhu, sú pomerne lacné a ľahko sa ovládajú. A môžu spôsobiť značné poškodenie plavidla. “
"Hlavným účelom GAS Sentinel je chrániť lode pred teroristickými a inými útokmi," pokračoval Swift. "Môže to byť terorizmus, darebácky štát alebo dokonca tradičná konfliktná zóna." Ďalšou oblasťou jeho aplikácie je pozorovanie. Ak máte SKPS, niekto môže poslať potápača alebo bezpilotné lietadlo len na fotografovanie alebo sledovanie plavidla. GAS Sentinel stavia okolo plavidla podvodný kordón, aby sa k nemu nikto nepozorovane nepriblížil. “
Ken Walker, vedúci námornej divízie spoločnosti Ultra Electronics, zaznamenal aj vývoj trhu SKPZ. Umiestnenie sonarov na tieto lode môže byť veľmi užitočné, pretože hovoríme nielen o dodatočných schopnostiach protilietadlových rakiet, ale aj o boji proti obchodovaniu s drogami a terorizmu.
"Napríklad pašeráci sú veľmi sofistikovaní," povedal. „V minulosti viac používali rýchloloď, ale teraz používajú polo ponorky, ktoré na prepravu drog efektívne využívajú komerčné ponorky.“
Walker tiež upozornil na používanie sonarov pri činnostiach rybárskeho dozoru, v boji proti nelegálnej migrácii a v mnohých ďalších oblastiach. Vylepšená je aj hmotnosť, veľkosť a spotreba energie, čo priťahuje pozornosť prevádzkovateľov malých plavidiel.
Walker uviedol, že jeho spoločnosť taktiež zaznamenáva rastúci dopyt po sonaroch pre malé plavidlá. "V celom západnom svete došlo k radikálnej zmene štruktúry." Rozpočty neumožňujú nositeľom a veľkým torpédoborcom, ako tomu bolo v ére studenej vojny, mnohí preto pre ochranu svojej suverenity prechádzajú na menšie viacúlohové prostriedky, a preto v oblasti SKPS a malé fregaty “.
Potrebnosť alebo luxus?
Mnoho krajín sa nepokúša vybaviť svoje SKPZ protiponorkovými obrannými systémami, a preto plyn na ich palube nie je vôbec povinný. Ako príklad môžeme uviesť nový kanadský SKPZ projektu Harry DeWolf, z ktorého prvý by sa podľa vedúceho oddelenia rozvoja kanadskej flotily Caspera Donovana mal stať súčasťou flotily na konci roku 2018.
"Na týchto lodiach nebolo potrebné mať možnosti sonaru." Lode sú navrhnuté tak, aby vykonávali ozbrojený dohľad nad kanadskými vodami a podporovali vládne agentúry pri presadzovaní a posilňovaní suverenity Kanady, kedykoľvek a kde je to potrebné, inými slovami na plnenie úloh policajného typu, “povedal.
Pri vykonávaní týchto úloh použijú na detekciu iných plavidiel iné prostriedky ako GAS, napríklad radary a optoelektronické snímače, ako aj prostriedky, ako napríklad palubný vrtuľník CH-148 Cyclone vybavený súpravou špeciálnych senzory, ktorý pre Kanadu vyvíja spoločnosť Sikorsky.
Podľa Donovana na základe úloh lodí tohto projektu nebudú potrebovať niektoré zo zložitých bojových systémov na vysokej úrovni, ktoré môžu potrebovať povrchové vojnové lode. Ponorky, na vyriešenie tejto situácie nebudeme používať hliadkové plavidlo. Budeme použite jednu z našich fregát triedy Halifax. “
Kanadské námorníctvo zahájilo projekt Underwater Warfare Surte Upgrade na modernizáciu fregát Halifax systémom ASW. Podmienky súťaže boli zverejnené na jeseň roku 2017 a v súčasnosti prechádzajú hodnotiacou fázou.
V súlade s týmto projektom sa možnosti lodí rozšíria inštaláciou trupových HUS, vlečných HAS, hydroakustických bójí, systémov detekcie torpéda a integráciou všetkých týchto systémov do BIUS lode. „Jedná sa o pomerne veľký projekt, ktorý k všeobecným schopnostiam lodí pridá oveľa modernejšie systémy podmorských vojen,“dodal Donovan.
Pomenoval kľúčové technologické trendy posledných rokov - rastúcu úroveň digitalizácie systémov a rast ich spracovateľského výkonu. To je to, čo majú všetky vojenské senzorické systémy spoločné. „Čoraz viac týchto systémov prechádza na digitálne technológie, čo znamená, že údaje je možné spracovať oveľa efektívnejšie a rýchlejšie.“
Toto je obzvlášť dôležité pre plyny, pretože prijímajú a spracovávajú obrovské množstvo akustických údajov. V prípade sonarov založených na digitálnej architektúre je proces výrazne zjednodušený."Spracovanie údajov bude o rádovo lepšie, čo zlepší našu schopnosť nájsť ponorky, míny a ďalšie podvodné hrozby."
Podľa Donovana sa však rozsiahly vývoj realizuje nielen v oblasti hydroakustických technológií. O pokročilé, technicky vyspelé naftovo-elektrické ponorky je teraz veľký záujem. "Tieto ponorky bolo vždy veľmi ťažké nájsť." Teraz však stále viac krajín prijíma dieselelektrické ponorky, dodáva sa stále viac moderných platforiem, ktoré sú nepochybne tichšie ako ponorky predchádzajúcich generácií. A ak bolo ťažké nájsť staré ponorky, potom je oveľa ťažšie nájsť moderné ponorky. “
V tejto súvislosti museli flotily starostlivo analyzovať metódy vyhľadávania a odhaľovania ponoriek. V 80. a 90. rokoch používalo mnoho západných flotíl vlečné pasívne HAS. Teraz však čoraz častejšie prechádzajú na aktívne varianty, ktoré „pingujú“vo vodnom stĺpci pri nízkych frekvenciách, aby odhalili moderné ponorky s nízkym hlukom. “V rámci projektu inovácie Suite for Underwater Warfare Suite sa snažíme získať ťahané aktívne nízke frekvenčné sonary “.
Dale poukázal na zvýšenú kapacitu spracovania informácií. "To znamená, že môžeme spracovať viac vrstiev horizontálne v jednom zvukovom impulze alebo niekoľkých impulzoch súčasne." Objekt môžeme detekovať, ak je na úrovni povrchu, vo vodnom stĺpci alebo na dne. “
Poznamenal tiež použitie kompozitných meničov vo vysokofrekvenčných sonaroch, ktoré zvyšujú spektrálnu šírku a rozlíšenie a umožňujú trojrozmerné spracovanie, takže „s konvenčným trupom HAS môžeme morské dno reprezentovať v 3D, napríklad na detekciu objektov alebo navigáciu. úlohy “.
Nové technológie
Podľa Jourdona urobila akustická technológia v posledných rokoch výrazný pokrok vo viacerých oblastiach. Poznamenal použitie akustických meničov pre aktívne žiariče, vysoko pokročilé algoritmy spracovania signálu a dát a pokrok v detekčných a sledovacích schopnostiach. Okrem toho sú do systémov integrované stále užívateľsky príjemnejšie a intuitívnejšie rozhrania človek-stroj vrátane použitia 3D na zjednodušenie zložitých operácií sonaru.
Systémy sa tiež stali kompaktnejšími a ich inštalácia je jednoduchšia, pričom dopredu ide aj výcvikové zariadenie, ktoré „posádke uľahčuje výcvik na palube“.
Walker obrátil svoju pozornosť na softvér. Poznamenal napríklad technológiu Ultra Ping Wizard, ktorá uľahčuje výber optimálneho aktívneho režimu tým, že vám umožní súčasne vysielať veľké množstvo rôznych typov zvukových impulzov.
"Systém sa skutočne pozerá do vody a hovorí:" Toto je váš najlepší typ signálu. " Mali by ste to využiť, “vysvetlil. „Systém má veľmi vysokú úroveň umelej inteligencie, zjednodušuje operátorovi prácu a v dôsledku toho zvyšuje úroveň ovládania taktickej situácie.“
Podľa Walkera došlo k zaujímavej zmene technologických trendov. Ak v minulosti civilný sektor vážne zaostával za vojenským svetom, teraz sa ich pozície v niektorých oblastiach obrátili. Na sonaroch je to vidieť na príklade použitia GPU z videoherných konzol.
"Pred dvadsiatimi rokmi informovala komerčný svet hlavne vojenská technológia." A teraz je to naopak. V súčasnej dobe sa objednávajú videoprocesory, aby sa zvýšil výkon spracovania a zlepšila kvalita zobrazeného obrazu. Dôvodom je skutočnosť, že herný priemysel a telefónny priemysel sa v civilnom svete vyvíjajú oveľa rýchlejšie ako v armáde. “
Spoločnosť Ultra Electronics dodáva sonarové systémy vojnovým lodiam po celom svete vrátane britských torpédoborcov typu 45, austrálskeho torpédoborce Project Hobart a holandského fregaty projektu Karel Dorman. Jeho nový GAS S2150 bude nainštalovaný počas modernizácie fregát typu 23. Tento sonar bude nainštalovaný aj na sľubných fregatách typu 26; okrem toho spoločnosť ponúka variant S2150 pre fregatu typu 31e.
"Aj keď to v súčasnosti nie je hlavnou požiadavkou na typ 31e, Ultra má v úmysle ponúknuť svoju integrovanú sadu sonarov, ktorá obsahuje vlečný aktívny pasívny sonar a systém detekcie a ochrany torpéda v jednom vlečnom module," povedal Walker.
Zrýchlené zmeny
Walker si perspektívne všimol dva „megatrendy“, ktoré budú mať v budúcnosti veľký vplyv. "Prvým je veľké množstvo údajov." Toto je obzvlášť dôležité pre GAS, kde sa generuje veľmi veľké množstvo údajov a na detekciu cieľa je potrebné spracovanie v reálnom čase. Druhou je umelá inteligencia a samoučenie strojov. Sonary napríklad budú vedieť, či daný typ ponorky už videli. “
Dale povedal, že akékoľvek ďalšie zmeny v akustickej technológii budú prirodzene obmedzené fyzikálnymi zákonmi. "Predpokladám malé prírastky vo výkone, ako napríklad frekvenčný rozsah, výkon spracovania a počet simultánnych zvukových impulzov."
Očakáva širšie využitie automatických povrchových vozidiel, najmä v spojení s loďami, napríklad s pobrežnými hliadkovými loďami, „keď je povrchové bezpilotné vozidlo pripojené k RMS a máte možnosť prenášať obrázky z GAS prostredníctvom širokopásmového rádiového kanála. Ovládate stroj s VMS. Verím, že je to dobrá kombinácia a v budúcnosti to povzbudí trh s pobrežnými hliadkami. “
Jourdon verí, že sa vytvoria komplexnejšie, tesne prepojené siete ASW so širokou škálou platforiem a senzorov vrátane neobývaných systémov. „Kompaktnosť je ďalšou výzvou a Thales sa pozerá na sľubné nové senzory v tejto oblasti. Thales je tiež kľúčovým hráčom na rastúcom trhu s dronmi. Snažíme sa poskytovať efektívne kapacity ASW novým plavidlám s posádkou aj bez posádky. “
Podľa Jourdona zatiaľ čo hlavnou hrozbou zostávajú ponorky, požiadavky na sonary sa zmenili. Spolu s detekciou torpéd sa objavili aj nové asymetrické hrozby, ako sú polo-ponorné alebo plne ponorné drogové ponorky používané pašerákmi. Motorové člny sú tiež na prvom mieste v zozname, najmä vzhľadom na ich použitie na teroristické účely.
„Hrozby, ktoré je potrebné riešiť, ovplyvňujú schopnosti a výkonnosť sonarových staníc, ktoré musia byť účinné v aktívnom aj pasívnom režime a takmer vo všetkých environmentálnych podmienkach vrátane plytkej vody a hlbokej vody.“
