هيكل واحد، مهام متعددة: كيف تُغير المركبات السطحية غير المأهولة المعيارية العمليات البحرية المستقلة
أدى التوسع السريع للعمليات البحرية ذاتية التشغيل إلى خلق تحدٍّ للمؤسسات البحثية والوكالات الحكومية والشركات التجارية على حد سواء. فمع ازدياد تنوع المهام، من الرصد البيئي والمسح الهيدروغرافي إلى التدريبات الدفاعية وتحديد المواقع تحت سطح البحر، بات الحفاظ على سفن مخصصة لكل تطبيق يمثل صعوبات مالية وتشغيلية.
بدلاً من ذلك، تُعطي العديد من المنظمات الأولوية للمركبات السطحية غير المأهولة المعيارية القادرة على دعم مهام متعددة من خلال إعادة تكوين الحمولة بسرعة. فبدلاً من شراء منصة جديدة لكل مستشعر أو تطبيق، يمكن لمركبة واحدة التكيف مع متطلبات التشغيل المتغيرة مع تقليل تكاليف الخدمات اللوجستية والتدريب والصيانة إلى أدنى حد.
تُعد جامعة جنوب المسيسيبي (USM) من بين العديد من المؤسسات التي تُطبّق هذا المفهوم عمليًا. فمن خلال مركز أبحاثها البحرية، استخدمت الجامعة مركبة SP-48 السطحية غير المأهولة من شركة SeaTrac Systems في نطاق متزايد من المشاريع العلمية والدفاعية والصناعية، مُبرهنةً على كيف يُمكن لمنصة معيارية أن تُضاعف القوة في مختلف المهام.
منصة مصممة للتكيف
على عكس السفن التقليدية ذات المهام المحددة، صُممت المركبة SP-48 وفق بنية معيارية. يمكن دمج الحمولات باستخدام مواقع تثبيت متعددة، بما في ذلك فتحة قمرية، أو حجرة حمولة جافة، أو صاري، أو عارضة، مما يسمح للمشغلين بتهيئة المركبة بسرعة لأجهزة استشعار مختلفة دون تغيير جوهري في المنصة نفسها.
تتيح هذه المرونة الاستغناء عن الحاجة إلى الاحتفاظ بسفن منفصلة لكل مهمة، مع السماح في الوقت نفسه بدمج التقنيات الجديدة مع تطور الاحتياجات التشغيلية.
تتضمن المنصة أيضاً اتصالات بعيدة المدى، وخيارات طاقة متعددة، وقدرات تحكم عن بُعد تُمكّن المشغلين من الإشراف على المهام من الشاطئ. وفي كثير من الحالات، يستطيع مشغل واحد الإشراف على عدة مركبات في وقت واحد، مما يزيد من كفاءة العمليات.
قال هوبي بوشنشتاين، مدير تطوير الأعمال في شركة سيتراك: "تتيح المركبات السطحية غير المأهولة مثل مركبتنا للباحثين ومديري المشاريع فرصة جمع المزيد من البيانات البحرية أو مراقبة المياه المفتوحة بتكاليف تشغيلية أقل بكثير، ومخاطر أقل على البشر، وتأثير أقل على البيئة. إن نشر مركبات سطحية غير مأهولة قابلة للتكيف مع أي بيئة بحرية تقريبًا، أو حمولة أو مستشعر، يساعد على ضمان النجاح في مختلف مهام التشغيل، مما يعزز قيمة المنصة. فرص استخدامها في البيئات الساحلية والبحرية لا حصر لها."
توسيع نطاق جمع البيانات البيئية
ومن أبرز الأمثلة على هذه المرونة برنامج رسم خرائط نقص الأكسجين المستمر الذي تقوم به شركة USM في خليج أمريكا.
وبناءً على عمليات النشر السابقة، قام الباحثون بتوسيع العمليات من خلال نشر مركبتين سطحيتين من طراز SP-48 في وقت واحد، كل منهما مزود بأجهزة قياس سرعة التيار الصوتي دوبلر (Teledyne Workhorse Monitor ADCPs) ومجسات AML Oceanographic Endura 6 لجمع قياسات جودة المياه.
سمح تشغيل العديد من السفن ذاتية القيادة للباحثين بزيادة التغطية المكانية وكثافة البيانات مع تقليل عدد الأفراد المطلوبين تقليديًا لإجراء المسوحات الساحلية.
قال جيمس طومسون، أخصائي الأجهزة الهيدروغرافية في جامعة جنوب المسيسيبي: "نجحت رافعة SeaTrac SP-48 ورافعة المؤخرة في تقليل عدد الأفراد المطلوبين في الموقع لرسم خرائط نقص الأكسجين الساحلي، على الرغم من سوء الأحوال الجوية وازدحام الممرات الساحلية. والأكثر إثارة للإعجاب هو قدرة القارب على الاتصال. نتطلع إلى دمج تقنية SeaTrac في الأبحاث المستقبلية."
بدلاً من أن تحل المركبات السطحية غير المأهولة محل الباحثين، فإنها توسع نطاق عملياتها، مما يتيح أخذ عينات أكثر استدامة مع عدد أقل من الأشخاص المعرضين للخطر في الماء.
عملت مركبتان سطحيتان غير مأهولتان من طراز SeaTrac بشكل متواصل لدعم مشروع USM بأقل تدخل من الطيار عن بُعد، وحافظتا على موقعهما لفترات طويلة، ومكّنتا من إعادة أخذ العينات عند الحاجة في المياه البحرية لخليج أمريكا. حقوق الصورة: SeaTrac Systems
تُشغّل شركة USM عن بُعد مركبتين سطحيتين غير مأهولتين في ممر مائي قريب من الشاطئ باستخدام حاسوب محمول. حقوق الصورة: SeaTrac Systems/USM
دعم التدريب الدفاعي
تم تكييف نفس المنصة أيضاً لمهمة مختلفة تماماً: دعم تدريب الطيارين في القوات الجوية الأمريكية.
بالتعاون مع شركة بارسونز والحرس الوطني الجوي الأمريكي، قامت شركة USM بتكوين طائرة SP-48 لحمل جهاز محاكاة TReX (بيئة تمثيل التهديد) الذي يحاكي أنظمة الدفاع الجوي المعادية أثناء تدريبات الطيران.
بدلاً من جمع البيانات البيئية، أصبحت المركبة السطحية غير المأهولة أداة تهديد يتم التحكم بها عن بُعد. وفي نهاية المطاف، استهدف التمرين الأنظمة المحمولة جواً، وتواصل مع مركز القيادة والسيطرة عبر وسائل اتصال تجارية وغير تجارية لتطوير مهارات تقييم التهديدات واتخاذ القرارات.
نظراً لأن المركبة السطحية غير المأهولة يتم نشرها عن بعد وإعادة تموضعها حسب الحاجة، فقد وفرت بديلاً مرناً للبنية التحتية الثابتة أو سفن الدعم المأهولة.
"يُقلل هذا الحل المبتكر من التكاليف اللوجستية وتكاليف الأفراد المرتبطة بالمهام المأهولة، مع توفير بيئة محاكاة عالية الدقة، مما يُعزز في نهاية المطاف الجاهزية العملياتية للقوات الجوية الأمريكية"، كما قال. مايك كوشين، رئيس قسم الدفاع والاستخبارات في شركة بارسونز.
تعاونت شركة SeaTrac Systems مع شركة Parsons Corporation لدعم عرض توضيحي لبيئة التهديدات لصالح القوات الجوية الأمريكية. حقوق الصورة: SeaTrac Systems
تطوير العمليات الصوتية
وفي مجال الأمن الداخلي، يدعم نظام SP-48 التابع لشركة SeaTrac أيضًا الأبحاث الصوتية والأنشطة المتعلقة بالاستخبارات والمراقبة والاستطلاع (ISR).
بالتعاون مع مجموعة هايبريون للتكنولوجيا وشركة بلو آي كيو، قام باحثو جامعة جنوب مين بدمج أجهزة الاستماع المائية من شركة بلو آي كيو على المركبة لمهام الرصد الصوتي.
أثناء العمليات الثابتة، سجلت المركبة السطحية غير المأهولة البصمات الصوتية لحركة المرور البحرية والطائرات المحيطة، وجمعت مجموعات بيانات قيّمة دون الحاجة إلى وجود أفراد على متن السفينة.
استُخدمت المنصة أيضاً لتتبع المركبات الآلية تحت الماء (AUVs) المزودة بأجهزة إرسال صوتية. وباستخدام بيانات الميكروفونات المائية في الوقت الفعلي، تمكن المشغلون من اكتشاف وتحديد موقع الأصول تحت الماء والاقتراب منها أثناء الاختبار.
في عام 2026، استضافت جامعة جنوب المسيسيبي (USM) عرضًا صوتيًا تعاونيًا على ساحل الخليج مع جامعة المسيسيبي (أول ميس)، وشركة سيتراك، ومجموعة هايبريون للتكنولوجيا، وشركة بلو آي كيو. حقوق الصورة: سيتراك سيستمز
رسم الخرائط فوق وتحت السطح
وشمل تطبيق حديث آخر رسم الخرائط المغناطيسية التعاونية باستخدام أجهزة قياس المغناطيسية من نوع QuSpin.
في هذه المهمة، تم تركيب المستشعر أسفل الهيكل على عارضة السفينة SP-48، مما سمح له بالبقاء مغمورًا طوال العمليات وجمع قياسات مغناطيسية عالية الدقة.
يوضح هذا التكامل كيف أن خيارات التركيب المادي لا تقل أهمية عن توافق أجهزة الاستشعار. فغالباً ما تتطلب المهام المختلفة اتجاهات مختلفة لأجهزة الاستشعار أو تعرضاً بيئياً مختلفاً، كما أن القدرة على تركيب الحمولات على الصاري، أو داخل حوض القمر، أو داخل حجرة الحمولة، أو أسفل الهيكل، توسع نطاق العمليات التشغيلية للمنصة.
الاستعداد لما هو قادم
تواصل شركة USM توسيع قدرات طائرة SP-48 من خلال عمليات دمج إضافية للحمولة.
وتشمل المهام القادمة دمج نظام Gyro USBL 5000 من Sonardyne لدعم تحديد المواقع تحت الماء بدقة، بالإضافة إلى جهاز قياس الأعماق متعدد الحزم Kongsberg EM2040P لإجراء مسوحات عالية الدقة للموانئ وقاع البحر.
"هذا العرض التوضيحي ضروري لتحديد الحلول بسرعة لتلبية الاحتياجات الحرجة لمقاتلينا والوكالات الفيدرالية"، كما قال الدكتور برايان كويفاس، نائب الرئيس المساعد للبحوث والابتكار في جامعة جنوب مين.
مع استمرار تطور العمليات البحرية التي يتم التحكم فيها عن بعد، أصبحت القدرة على التكيف لا تقل أهمية عن القدرة على التحمل أو المدى.
تحتاج المنظمات بشكل متزايد إلى منصات يمكنها التنقل بين المراقبة البيئية والدفاع والطاقة البحرية والهيدروغرافيا والعمليات تحت سطح البحر دون الحاجة إلى إعادة تكوين واسعة النطاق أو سفن دعم مخصصة.
بإمكان مركبة سطحية غير مأهولة معيارية واحدة دعم مهام كانت تتطلب في السابق منصات متخصصة متعددة. وبالنسبة للمشغلين الذين يواجهون متطلبات مهام متزايدة وميزانيات محدودة، قد تُثبت هذه المرونة أنها إحدى أهم مزايا التشغيل الذاتي.
الولايات المتحدة تقترح إجراء مزاد لتعدين قاع البحر قبالة جزر ماريانا الشمالية
الزخم الهائل: جعل تكنولوجيا الاستقلالية البحرية ملائمة للغرض
من بيانات الرادار إلى القرارات الآمنة: معالجة بيانات الرادار من أجل الاستقلالية البحرية
عرض البحرية الهجين
