SR Robotics - polska firma w nadzorze nad polską infrastrukturą podwodną

Artykuł sponsorowany

Dywersyjne, podprogowe działania Federacji Rosyjskiej w odniesieniu do infrastruktury podwodnej krajów bałtyckich zmuszają wszystkie kraje Europy do ciągłego monitorowania instalacji położonych na dnie morza, w tym przede wszystkim: kabli telekomunikacyjnych i energetycznych oraz rurociągów. Za najlepszy środek do tego rodzaju działań uważa się obecnie autonomiczne pojazdy podwodne AUV (Autonomous Underwater Vehicle).

Mogą one bowiem samodzielnie, przez wiele godzin i bez angażowania płetwonurków dokonywać przeglądu nadzorowanej instalacji, wykrywając wszelkie odstępstwa od normy: uszkodzenia, podejrzane i nowe obiekty w pobliżu infrastruktury, ślady działań strony trzeciej, itd. W tym celu drony podwodne wyposaża się w bardzo dokładne sonary obserwacji bocznej, które potrafią dosłownie mapować dno morskie z dużą rozdzielczością. Montuje się na nich również kamery wraz z oświetleniem, co pozwala na identyfikację napotkanych „anomalii” za pomocą wizji.

Zadania te często wiążą się z wojskiem, ponieważ tego rodzaju autonomiczne pojazdy podwodne są już od kilkunastu lat wykorzystywane do wykrywania min morskich przez okrętowe siły przeciwminowe. Skuteczność tego rodzaju rozwiązań okazała się tak duża, że pojawiają się coraz to nowe zamówienia w tej dziedzinie, jak chociażby ostatni zakup przez Brytyjczyków 24 bezzałogowych, autonomicznych pojazdów podwodnych. Tymczasem trzeba pamiętać, że trzy lata wcześniej Royal Navy zakupiła w firmie Atlas Elektronik UK dziewięć podobnych dronów typu SeaCat (w ramach trzech systemów) wraz z pakietem wsparcia i szkoleń. Te same drony pozyskuje również niemiecka marynarka wojenna dla swoich niszczycieli min typu 332 (typu Frankenthal).

Atlas Elektronik, nie jest zresztą jedynym, europejskim dostawcą bezzałogowych, autonomicznych pojazdów podwodnych. Swoje drony podwodne oferuje również Francja (firma Exail) i to one są kupowane przez francuską marynarkę wojenną. Podobnie postępują Norwedzy, którzy swoje siły morskie wyposażają w AUV typu Hugin dostarczanych przez norweski koncern Kongsberg. Z kolei Amerykanie korzystają z dronów rodziny Remus produkowanych przez firmę Huntington Ingalls Industries oraz pojazdów podwodnych Iver firmy L3 Harris.

Polska poszła odmienną droga niż, np. Francja i Norwegia, kupując AUV potrzebne dla Marynarki Wojennej RP za granicą. Przykładowo niszczyciele min typu Kormoran II zostały wyposażone w norweski pojazd podwodny Hugin 1000 (płacąc około 3,3 miliona euro za sztukę). Z kolei drony AUV typu Gavia dla Grupy Płetwonurków Minerów 12 DTr zakupiono w islandzkiej firmie Teledyne Gavia.

Tego rodzaju podejście może się zmienić, ponieważ Polska ma już własne rozwiązania w tej dziedzinie i zostały one zaprezentowane 24 kwietnia 2025 roku dla wicepremiera, ministra obrony narodowej Władysława Kosiniaka – Kamysza, na Konferencji Bezzałogowych Systemów Uzbrojenia zorganizowanej w Wesołej. Co ważne, w ofercie polskiej firmy SR Robotics znajdują się nie tylko bezzałogowe, autonomiczne pojazdy podwodne do wykrywania zagrożeń dla infrastruktury podwodnej, ale również zdalnie sterowane roboty podwodne klasy ROV (remotely operated vehicle) – zdolne do eliminowania tych zagrożeń, bez konieczności wysyłania w niebezpieczny rejon płetwonurków.

Autonomiczne, bezzałogowe pojazdy podwodne

Autonomiczny pojazd podwodny Belona, proponowany przez SR Robotics, wyglądem przypomina pojazdy AUV proponowane przez konkurencję, w tym pojazdy Gavia - wcześniej zakupione przez Marynarkę Wojenną RP. Mamy tu więc do czynienia z torpedopodobnym dronem napędzanym elektrycznie, który dzięki modułowej konstrukcji może być dowolnie konfigurowany – zależnie od misji. Jest to dron który podobnie jak Gavia ma średnicę około 0,2 m jednak jest dłuższy – od 2,5 do 3,3 m i waży w powietrzu w wersji bazowej około 64 kg.

W polskiej koncepcji jest jednak kilka unikalnych rozwiązań. Przede wszystkim większość AUV porusza się dzięki umieszczonej w tylnej części jednej śrubie „pchającej”. W przypadku Belony stosuje się cztery pędniki umieszczone na rufie, wspomagające sterowanie kursem i trymem, pozwalające na osiąganie prędkości 5 w i dodatkowo dwa pędniki korekcyjne - pionowy i poziomy, umieszczone w poprzek kadłuba, zwiększające manewrowość oraz pozwalające np. na wykonywanie ciasnych zwrotów.

Źródłem zasilania dla pędników oraz systemów pokładowych drona jest blok akumulatorów litowo-jonowych, który daje Belonie możliwość działania przez około 4 do 12h godzin, w zależności od ilości zamontowanych modułów zasilających, przy optymalnej prędkości 2 w. Pojazd wyposażony jest w osprzęt nawigacyjny, taki jak: żyroskop optyczny FOG (Fiber Optic Gyro), czujnik pomiaru prędkości względem dna lub wody DVL (Doppler Velocity Log), czujnik głębokości oraz modem hydroakustyczny. Dwie pary stateczników/sterów odpowiadają za zmianę głębokości i kierunku, są one wspomagane dedykowanymi silnikami elektrycznymi. Z kolei odpowiednią wyporność pojazdu uzyskuje się poprzez szynę balastową, do której doczepia się specjalne obciążniki, których ilość zależy od wyposażenia pojazdu oraz rodzaju wody (inny balast jest potrzebny w wodach słonych i inny w wodach słodkich).

System od samego początku był projektowany jako wielozadaniowy. Dlatego wśród sensorów proponowanych dla tego drona są m.in.: sonar boczny SSS (Side Scan Sonar), sonar wielowiązkowy MBES (Multibeam Echosounder), magnetometry, kamery video (służące np. do identyfikacja rozlewisk broni chemicznej) i sekcja czujników jakościowych wody. Sensory identyfikacji te można łatwo wymieniać, ponieważ są one umieszczane w specjalnych sekcjach - modułach, które można dowolnie łączyć z „bazowym” kadłubem drona.

Unikalnym rozwiązaniem jest system nawigacyjny. Pod wodą nie ma bowiem możliwości korzystania z nawigacji satelitarnej GNSS (chociaż jest ona wykorzystywana na powierzchni do kalibracji drona), dlatego na Belonie stosuje się trzy inne, dodatkowe sposoby określania pozycji: metodą zliczania drogi DR (Dead Reckoning), z wykorzystaniem tzw. Długiej Linii Bazowej LBL (Acoustic Long Baseline) oraz z wykorzystaniem tzw. Ultra Krótkiej Linii Bazowej USBL (Acoustic Ultra-Short Base Line).

W pierwszym przypadku wykorzystuje się podwodny system pozycjonowania oparty o zaliczeniowy układ nawigacji inercyjnej INS. Układ ten korzysta z danych uzyskanych z czujnika głębokości, czujnika pomiaru prędkości dźwięku w wodzie SVS (Sound Velocity Sensor) oraz logu dopplerowskiego DVL (Doppler Velocity Log). W przypadku Belony dokładność określania pozycji przy tej metodzie to 0,05% przebytej odległości TD (Traveled Distance) oraz 0,07 stopnia w przypadku kursu.

W dwóch pozostałych przypadkach wykorzystuje się modem hydroakustyczny zainstalowany na pojeździe oraz dwie boje hydrolokalizacyjne odpowiednio rozstawione na powierzchni. Sam sposób wyznaczania podwodnej pozycji za pomocą takiego systemu został zastrzeżony przez SR Robotics w Europejskim Urzędzie Patentowym (Praca pt.: „Metoda i system wykonywania pomiarów geofizycznych, fizykochemicznych, obrazowania i profilowania formacją autonomicznych pojazdów podwodnych z wykorzystaniem algorytmów wyznaczania superpozycji”).

Ta metoda polega na komunikowaniu się pojazdu z pławami zakotwiczonymi na określonej pozycji. Znając miejsce ich rozstawienia Belona oblicza swoją pozycję metodą triangulacji. Wszystko odbywa się w sposób zautomatyzowany. Przykładowo boje hydrolokalizacyjne po zwodowaniu mają możliwość samokalibracji w zakresie kierunku oraz prędkości dźwięku w wodzie. Samodzielnie realizowany jest również proces „dyscyplinowania” zegarów atomowych pojazdów i boi hydrolokalizacyjnych, niezbędny do poprawnego działania systemu.

Rozwiązanie to ma przy tym możliwość działania na „trudnych” akwenach, takich jak wody przybrzeżne, okolice portów, rzeki i kanały, gdzie występują tzw. „shadow zones” (stref cienia dla systemów hydroakustycznych) oraz w warunkach okresowo zanikającej komunikacji z bojami lokalizacyjnymi.

Poza unikalnym systemem pozycjonowania, tym co wyróżnia polskie rozwiązanie jest możliwość jednoczesnego wykorzystania trzech dronów Belona działających w roju, z zapewnieniem zdolności do utrzymania formacji i unikania kolizji. Według SR Robotics: „każdy element systemu zna swoje położenie wypracowane we własnym systemie nawigacji pokładowej oraz położenie pozostałych członków systemu, a jednocześnie jest w stanie zmierzyć swoją odległość do pozostałych. Informacja o zmierzonych odległościach pozwala na skorygowanie pozycji”. Możliwość działania w grupie automatycznie zwiększa wydajność wykonywanych pomiarów poprzez rozszerzenie pasa pomiarowego. W polskim systemie skrócono także czas analizy informacji dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji w procesie rozpoznawania obiektów.

Bezzałogowe, zdalnie sterowane roboty podwodne ROV

Firma SR Robotics swoją ofertą w istotny sposób wspiera rozwój polskiego systemu nadzoru nad podwodną infrastrukturą krytyczną. Proponowane są bowiem nie tylko autonomiczne pojazdy podwodne AUV, ale również zdalnie sterowane roboty ROV, które mogą pod wodą dokonywać bardzo dokładnej inspekcji wskazanego miejsca lub nawet podejmować pewne obiekty z dna morskiego.

Największym rozwiązaniem tego rodzaju jest ROV Octopus, który w powietrzu waży 138 kg i ma wymiary 1300 x 1000 x 700 mm. Jest to robot zasilany elektrycznie poprzez kablolinę o długości 300 m. Może się on poruszać we wszystkich kierunkach dzięki siedmiu pędnikom (czterem poziomym i 3 pionowym). Pojazd może przenosić w wodzie aż 60 kg ładunku lub dodatkowych narzędzi. Jest więc możliwość podczepiania specjalnych „ramion robotycznych” do wykonywania prac podwodnych oraz zamontowania dodatkowych sensorów zbierających informacje o otaczającym środowisku.

W ofercie firmy SR Robotics jest także mniejszy robot ROV typu inspekcyjnego ROV Nautilus ważący w powietrzu 15-20 kg. On również napędzany jest pędnikami (4 pionowe i 4 poziome) zasilanymi elektrycznie akumulatorowo lub poprzez kablolinę. Kablolina ta służy również do przekazywania w czasie rzeczywistym obrazu z kamery oraz sonaru FLS (Front Looking Sonar) wykorzystywanego przy braku widoczności, dla zapewnienia operatorowi świadomości sytuacyjnej.

Tego rodzaju roboty są skutecznym rozwiązaniem np. do: pobierania próbek, podejmowania mniejszych elementów z dna zbiorników, prowadzenia badań ferromagnetycznych z wykorzystaniem detektora metalu, w tym poszukiwania niewybuchów, inspekcji obszarów niedostępnych lub zbyt niebezpiecznych dla nurka (tam, śluz, rurociągów, obiektów hydrotechnicznych, wraków, poszukiwań podlodowych, itd.).

Wszystkie te rozwiązania są oferowane w systemie. Sterowanie pojazdami może się np. odbywać z mobilnego centrum sterowania pojazdami ROV i AUV. Jest więc możliwość stworzenia kontenerowego systemu reagowania, które na dowolnej jednostce pływającej z odpowiednim pokładem zadaniowym, będzie można wysyłać w zagrożone akweny. Jest to więc o wiele szybsze rozwiązanie niż np. wysyłanie okrętu ORP „Heweliusz” z portu w Gdyni, gdy zagrożony był kabel energetyczny łączący Polskę ze Szwecją w maju 2025 roku.

Dzięki produktom firmy SR Robotics można zająć się także problemem materiałów niebezpiecznych zatopionych w Bałtyku podczas II wojny światowej i po jej zakończeniu bez konieczności wysyłania ludzi. Bezzałogowe systemy podwodne umożliwiają dokładne sprawdzanie podwodnych składowisk, a w razie konieczności również ich neutralizację.

Artykuł sponsorowany