الطائرات الشراعية تحت سطح البحر تتجه إلى المحيطات بحثا عن مجموعة أوسع من التوقيعات البشرية والكيميائية إلى دقة أكبر من أي وقت مضى.
نظم الطيران الشراعي في المحيطات تنضج. منذ ظهورها في 2000s ، فتحت لهم إمكانيات جديدة لرصد المحيطات ورصدها. ولكن هذه الإمكانيات مستمرة في التوسع ، بما في ذلك المسوحات المتعلقة باستكشاف الغاز ، وكشف التسرب ، ورصد الثدييات ، ومراقبة تسرب النفط ، لصناعة النفط والغاز البحرية.
عامل الجذب الرئيسي للطائرات الشراعية في المحيطات هو قدرتها على البقاء في البحر لأشهر ، ومراقبة مناطق واسعة في مواقع نائية إلى أعماق كبيرة. هذا لأنهم نمط الدفع هو كفاءة في استخدام الطاقة. فبدلاً من استخدام المروحة للتنقل عبر الماء ، تستخدم الطائرات الشراعية تغييرات في الطفو والتي يتم تحويلها إلى حركة أفقية بأجنحة ثابتة ، مما يؤدي إلى تشكيل مسار "سن المنشار" عبر الماء في الأعماق حتى 6000 متر. ولإيصال البيانات التي يجمعونها ، فإنها عادة ما تكون سطحية وتستخدم الاتصالات الساتلية أو الراديوية ، التي تسمح لهم أيضا باستقبال البعثات وتصحيح مواقعها.
باستخدام شركة Teledyne Webb Research شركة Slocum Gliders تعمل شركة Blue Ocean Monitoring في أستراليا على بناء سجلها في استخدام الطائرات الشراعية تحت سطح البحر ، بما في ذلك توسيع نطاق المهام الممكنة مع هذه المركبات ، إلى مهام مثل عمود الحفر ومراقبة تصريف المياه والنفط أنشطة التصدي للانسكاب في الخارج في أستراليا.
يقول رامزي ليند ، المدير العام لشركة EMEA في بلو أوشن مونيتور ، إن الشركة هي المالك الأكبر لشركة Slocum Gliders التي تزن 50-60 كيلوجرام ، وتعمل لمدة 120 يومًا ، وتعتمد على الحمولة ، وهي خفيفة بما يكفي لنشرها على الجانب من السفينة. يمكن أن تعمل طائرة Slocum G2 Glider على مسافة 1،000 متر و 4000-6000 كم ، مع البطاريات القلوية (600-1500 كيلومتر مع القلوية) ، لمدة تصل إلى ستة أشهر (30 يومًا مع القلوية) ، حيث تصل إلى 2kt. يمكن دعم الدقة الموضعية باستخدام سجل سرعة دوبلر (DVL) وأجهزة قياس المغنطيسية.
وبالتعاون مع JASCO Applied Sciences في كندا ، يقوم Blue Ocean بمشاريع المراقبة الصوتية السلبية (PAM) للمساعدة في الرصد البيئي والبشري المنشأ أثناء المسوحات الزلزالية ، ويأمل في وقت قريب أيضًا في مراقبة عمليات تكديس الرياح بعيدًا عن الشاطئ. بالنسبة لعمليات PAM ، يتم تركيب مساحات واسعة من الطيف إلى الطائرات الشراعية لتسجيل الصوتيات المنخفضة والعالية التردد من الحياة البحرية.
كان أول استطلاع لـ PAM في Blue Ocean في عام 2016 ، في غرب أستراليا ، خلال عمليات الاستحواذ الزلزالي ثلاثية الأبعاد. تم نشر الطائرة الشراعية في منطقة المسح وعبرت أربعة أيام ، تغطي حوالي 30 كم / يوم ، اعتمادًا على التيار ، قبل إجراء عمليات متزامنة مع السفينة الزلزالية. كان لدى الطائرة الشراعية ، التي تعمل على عمق 200 متر تقريبًا ، حمولتين: جهاز استشعار CTD (الموصلية ، الحرارة والضغط ، أي العمق) و JASCO hydrophones ، التي التقطت أصوات الطلقات ، وكذلك أصوات من الدلافين ، عند 10 هرتز ، وحوت Omura.
كما قام بلو أوشن أيضاً بدمج مقاييس الفلورو في حمولة المستشعر ، لإجراء مسح جيوكيميائي في خليج بابوا ، بابوا غينيا الجديدة في جنوب المحيط الهادئ. كان مشروع Davaria عبارة عن تبادل بيانات مضارب متعدد العملاء ، لجمع الأدلة عن التسربات الهيدروكربونية ، وذلك باستخدام طائرة شراعية مجهزة بجهازين لقياس التأكسج (Wetlabs SeaOWL و Turner C3).
بعد ذلك ، في عام 2017 ، أجرت الشركة مسح Yampi Geochemical Glider ، الممول ذاتيًا ، وهو مشروع بحث وتطوير في حوض التصفح ، قبالة الساحل الشمالي الغربي لأستراليا ، للكشف عن تسرب الغاز. وفي هذه المرة ، أدرج المسح استخدام تكنولوجيا أجهزة استشعار الميثان ، التي تم استخدامها على أجهزة AUV ، ولكن ليس على طائرات شراعية تحت الماء من قبل ، لإعطاء مزيد من التفاصيل حول الهيدروكربونات المكتشفة. يقول ليند إن جهاز استشعار غاز الميثان من Franatech "عالي الدرجات" هو المعلومات التي تم جمعها. كما تم إضافة جهاز استشعار الأوكسجين.
خلال مشروع يامبي الذي استمر 14 يومًا ، ومرة أخرى على عمق 200 متر ، تم توجيه الطائرة الشراعية فوق منطقة تسرب معروفة بالقرب من حقل نفط وغاز القرنية. تم استخدام مقياس التألق بشكل أساسي للكشف عن قيم FDOM (المادة العضوية المذابة الفلورية) للكشف والمساعدة في تحليل أي نوع من الهيدروكربونات كانت موجودة بجانب مستشعر الميثان الليزري.
وأظهرت نتائج المسح أن تركيز الميثان المذاب في الخلفية من 3 إلى 4 مجلدات في المليون (vpm) وكذلك أعمدة متميزة قياس 30 إلى 84 vpm. تم الكشف عن أعلى عمود تركيز عند 160 vpm ، مما يعكس بيانات Geoscience Australia الموجودة.
خلال هذا المشروع ، تم اختبار أنظمة الاتصالات القريبة من الوقت الفعلي والإدارة التكيفية للطائرة الشراعية أيضًا ، وذلك باستخدام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية عند ظهور الطائرة الشراعية ، مما أتاح للطيارين في أستراليا أو الولايات المتحدة (اعتمادًا على الوقت من اليوم) توجيه الطائرة الشراعية للتحقيق في الحالات الشاذة بمزيد من التفصيل ، وإبلاغ خطة المسح.
بعد أن أثبتت شركة بلو أوشن إمكانات استخدام الطائرة في الكشف عن السواحل ، فقد اتخذت هذا المفهوم خطوة إضافية هذا العام ، وذلك باستخدام عدة طائرات شراعية في مسح واحد. في مشروع في مايو ، في خليج المكسيك في الولايات المتحدة ، تم استخدام أربعة طائرات شراعية معًا ، يدعمها تحديد موضع USBL (لدقة الموقع) من سفينة سطحية مأهولة. تم تركيب الطائرات الشراعية مع أجهزة استشعار PAM و CTD و FUD fluorometer و methan laser و metS methas sensors ونظام Sonardyne USBL.
يساعد تحديد موضع USBL في التخفيف من خطأ تحديد الموقع على قول Lind ، وكذلك تمكين الاتصالات ثنائية الاتجاه. يقول ليند: "في المستقبل ، نرغب في نشر سفن سطح غير مأهولة والتي ستكون في اتصالات مع منصات أكثر شراعية". "نحن نبحث أيضًا في خيارات تكامل جهاز مطياف الكتلة لأغراض بصمة الهيدروكربون والعديد من مكبرات الصوت للحصول على اتجاهات جنبًا إلى جنب مع قدرات معالجة PAM في الوقت الفعلي".
وتقوم الشركة بالفعل بنشر طائرات شراعية واحدة مزودة بمكبرات صوت متعددة للمساعدة في فهم اتجاه الإشارات الصوتية التي يجب التأكد منها. والخطوة التالية هي استخدام العديد من الطائرات الشراعية المجهزة بالهيدروفونات التي يتم تتبعها بواسطة أنظمة USBL لتوفير تغطية أوسع للمناطق ، مع زيادة دقة الاتجاه ، وقادرة على توفير المزيد من الدقة حول الموقع الجغرافي لمصدر الضوضاء. يبحث Blue Ocean عن تجربة هذا النظام في عام 2019.
بالنسبة لعمليات إنشاء الريح البحرية ، يتطلع "بلو أوشن" إلى المشاركة في دراسة تجريبية ، لفهم العمليات المتراكمة من منصة ديناميكية عن بعد ومراقبة نشاط الثدييات البحرية قبل وخلال هذه الأحداث وبعدها. ومن المقرر أن تجري دراسة إثبات المفهوم في أوروبا مع مشغل رياح بحري على نطاق واسع. يقول ليند: "إن الجمع بين PAM والاستشعار الجيوكيميائي في المسوحات الفردية سيكون خطوة إضافية في فهم فوائد التكلفة المرتبطة بهذا النوع من مضاعفات القوة".
كما تعمل بلو أوشن على دمج نظام OceanObserver من JASCO ، والذي من شأنه أن يوفر القليل من معالجة البيانات في الوقت الفعلي على متن الطائرة الشراعية. يقول ليند: "كمعالجة ، يمكن أن تتضمن معالجة بيانات PAM على متن منصة شراعية حوالي 375.000 عينة في الثانية" ، وهو عدد كبير من الطرز. مع هذا البرنامج ، يمكن تنفيذ بعض العمليات على متن الطائرة الشراعية ، مما يتيح الكشف في الوقت الحقيقي عن الثدييات البحرية على سبيل المثال. "
الشركة لديها أيضا عدد من الدراسات التي من المقرر أن تحدث في أوروبا وأكثر من ذلك بحلول نهاية هذا العام ، التي تنطوي على حملات القياس PAM و fluorometer.