首架海空多用途无人机有望彻底颠覆海上检查

   2023-05-17 石油圈

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核心提示:一架能够同时执行空中与水中作业的无人机可以简化未来的海上油气检查作业。SubUAS公司首席执行官Javier Diez表示,三项重大技术

一架能够同时执行空中与水中作业的无人机可以简化未来的海上油气检查作业。

SubUAS公司首席执行官Javier Diez表示,三项重大技术突破,促使Naviator无人机成为可能。

如何使无人机在一次飞行中完成水中与空中作业是个难题。一款新研发的无人机能够绕飞海上装置,潜入水中进行水下检查,然后返回基地或飞往新的目的地。

硬件只是技术解决方案的一部分。软件与云操作都对无人机的能力起着至关重要的作用。

据SubUAS公司首席执行官Javier Diez所言,大多数人认为单个机器装置不可能同时执行水中与空中作业,或者只有经过大量妥协才能实现。他说,SubUAS公司的Naviator采用了水中与空中集成技术。

Diez说:“这看起来很简单,但需要很多惊人的技术才能使它在水中与空中作业。”

▲Naviator NV8X水中/空中无人机执行从水中到空中的完全自动过渡。(来源:SubUAS公司)

他说,三项重要技术突破使Naviator成为可能。第一个也是最困难的是,在空中与水中都能工作的推进系统。

他说:“我们从会飞的动物和会游泳的动物身上获得了灵感,例如鸭子与飞鱼。所有这些动物都是一种能力很好,另一种不太好。”

他表示,目标是开发一套推进系统,拥有表现同样好的两种能力。

Diez说:“我们能够同样很好地运行于这两种媒介中。在这种情况下,我们或许战胜了大自然。”

他表示,事实上,Naviator所使用的推进技术与“机智号”火星直升机所使用的技术相似,后者设计用于在稀薄的大气中运行。

在水下时,Naviator使用导航辅助设备自主作业;在空中时,通过遥控器对其进行控制。当Naviator浮出水面时,它会获取GPS位置,可以自主作业,或者恢复远程操作员对Naviator的手动控制。

Diez说:“这种水到空气的转变是其他人无法做到的。”

第二,该无人机必须能够在水中与空中精确地控制推进速度。他表示这一挑战历经十年时间才解决。

第三,水下电子设备通常安装于压力容器中,这会大幅增加设备的重量。SubUAS公司没有使用压力容器,而是在Naviator的电子设备上涂敷了一种专有材料,使该装置能够运行于水下2000英尺的环境。

凭借此项技术,Naviator可在水下与空中执行同一任务,为检查海上油气设施和海上风电设施创造了一系列可能性。

Defuzzy公司首席执行官Adnane ElSoussi表示,公司经常希望利用机器人来完成沉闷、肮脏、危险的工作。

ElSoussi表示,海上检查是“一项危险且肮脏的作业”。

他指出,除人员外,海上检查往往还需要多种设备,包括船只与水下机器人。使用Naviator可以降低物流与作业成本。

一个原因是Naviator可实现超远距离的远程控制。

5月初,在Naviator无人机的功能演示中,阿联酋(UAE)的操作员在新泽西州进行了试飞。在休斯顿举行的AWS能源研讨会期间,也进行了功能演示,该装置从陆地起飞,飞至水面上方,慢慢潜入水中,在水下航行约30英尺,慢慢重新浮出水面,升空并飞回岸边。

量子国际管理合伙人兼Defuzzy公司顾问委员会成员Fuad B. Mekhti表示,虽然SubUAS公司总部位于新泽西州,Defuzzy机器人公司总部位于阿联酋,两家之间的合作起源于2021年11月在迪拜举行的一次会议,但两家公司的大部分合作都被“沙漠与海洋”隔开。

Mekhti说:“我们只是通过Zoom、Teams等数字平台进行交流。除少数人之外,没有人见过彼此。”

但他表示,Defuzzy公司研发的无人机队控制系统可在7000英里之外,远程操作Naviator,这是完成拼图的主要部分,团队之间的距离远不如共同目标重要。

SubUAS公司提供了三种不同载荷的Naviator型号:8磅、30磅、100磅。Diez说,虽然任务时间取决于无人机的大小,但这些设备可进行大约一个小时的飞行与大约两个小时的水下作业。他说,该公司正在探索燃料电池等技术,以延长飞行时间。

Naviator由软件与云指令进行组合控制,由Defuzzy公司研发的无人机队控制系统发布检查目标。

ElSoussi表示,他看到了一个未来,不是仅有一架无人机,而是有一群无人机。他说,Defuzzy公司基于AWS物联网RoboRunner服务,开发出无人机队控制系统。

ElSoussi说:“这些合作伙伴关系解决了可扩展性问题,这是将一支无人机队变成一个力量倍增器所必需的。”

ElSoussi说:“利用云技术可将接收到的检查数据发送到设施的单个模型或数字孪生中。”

他表示,在Defuzzy公司开发的平台上,平台操作人员不是给单个无人机下达命令的微观管理者。相反,远程操作人员在系统中标记一个目标,例如检查塔架。此时,AWS物联网RoboRunner服务会将目标分解为特定任务,并告诉不同无人机该做什么。

ElSoussi说:“它们负责完成目标,而不必你给出特定的指令。”


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