Toepassingspraktyk van Afstandse Akoestiese Toestelle op Onbemande Skepe

Met die vinnige ontwikkeling van onbemande skip-tegnologie in seebedrywighede, sekuriteitspatrollies, ekologiese monitering en ander velde, het die eienskappe van outonome navigasie en langdurige uithouvermoë belangrike ondersteuning vir waterbedrywighede geword. Die tradisionele funksies van onbemande skepe fokus egter meestal op data-insameling soos watergehalte-ondersoeke en beeldmonitering, en hulle besit nie doeltreffende waterklank-interaksie- en afskrikmeganismes nie. Deur te staatmaak op die kernvoordele van rigtingafhanklike klankoordrag en weerstand teen wateromgewingsinterferensie, vorm afstandse klankeienare saam met onbemande skepe 'n "water mobiele klankplatform", wat doeltreffend die tekortkominge in klankinteraksie by onbemande skepe aanvul en sodoende hul toepassingswaarde in ingewikkelde watersituasies verder uitbrei.

I. Toepassingssenario's van Afstandse Klankeienare Aangepas aan Onbemande Skepe

Die kombinasie van afstandsklanktoestelle en onbemande skippe pas akkuraat aan die volgende vier kernwaterscenario's aan om operasionele probleme in verskillende velde op te los:

• Maritieme sekuriteit en grenspoeliescenario's: In gebiede soos kusgrense en binnelandse waterweë kan onbemande skippe wat met afstandsklanktoestelle uitgerus is, rigtinggewende waarskuwings aan illegale smokkel- en stowaway-skepe uitreik (soos "U seil in China se jurisdistiewe waters, stop onmiddellik vir inspeksie"). In sleutelareas soos hawens en kaaië kan hulle veiligheidsbestuursaankondigings in werklike tyd uitsaai (soos "Verblyf in die vaarwater is verbode, let asseblief op om verbygaande skepe te vermy") en die terrein-dinamika gelyktydig na die grondbevelheidsentrum oordra om wetstoepassingspersoneel by te staan.
• Noodreddingscenario's: Wanneer mense in water vasgevang is as gevolg van ramppe soos vloede en tifune, kan onbemande skippe vinnig die rampgebiede bereik. Deur middel van afstandbeheerde akoestiese toestelle, kan hulle reddingsroetes aan die vasgevange mense uitsaai (soos byvoorbeeld "Gaan asseblief in die rigting van die oranje reddingsboot, en die reddingskip staan naby gereed") en kennis oor dryfvermoë en risiko-ontwyking verskaf. In see- en reddingsoperasies, kan hulle posisioneringsaanwysings aan mense wat in die water geval het, uitsaai (soos byvoorbeeld "Spaar jou kragte, en die onbemande skip sal reddingstoerusting vir jou laat sak") en die reddingspan help om die teikenposisie deur middel van klankseine vas te lê. Tydens olieverontreinigingsongelukke, kan hulle die omvang van die gevaarlike area aan omliggende skippe uitsaai (soos byvoorbeeld "Daar is 'n olieverontreiniging in die XX-waters, nader dit asseblief nie") om sekondêre ongelukke te voorkom.
• Ekologiese beskerming en waterbestuurscenario's: In watergebiede van natuurreservate (soos vleilande en mere), kan onbemande skippe wat met afstandse akoustiese toestelle uitgerus is, waarskuwingsgeluide uitsaai na illegale visvangbote en bote wat verbode afvalwater loos, om water ontmoediging te skep. In gebiede soos damme en drinkwaterbronne, kan hulle verbodsaankondigings uitsaai aan mense wat swem of vis in stryd met voorskrifte (soos "Dit is 'n drinkwaterbronbeskermingsgebied, en dit is verbode om die water in te gaan"). In akwakultuurgebiede, kan hulle skadelike waterorganismes met behulp van klankgolwe van spesifieke frekwensies verjaag om die veiligheid van akwakultuurspesies te beskerm.
• Openbare dienste en operasionele samewerkingscenario's: Ter plaatse van waterbou (soos brûe wat gebou word en baggerwerk in waterweë), kan onbemande skippe die omvang van die bouarea en die omleidingroute aan verbygaande skippe uitsaai deur middel van afstandsse geakoustiese toestelle (soos "Gaan asseblief 100 meter noord van die bouarea verby, dankie vir u medewerking"). Tydens watersportgebeurtenisse (soos draakbootrenne en seilwedrenne), kan hulle die kompetisiewêreldreëls en veiligheidstips in werklike tyd uitsaai (soos "Skippe wat nie aan die geleentheid deelneem nie, is verbode om die renbaan te betree tydens die kompetisie"), om sodoende die orde ter plaatse te handhaaf.

II. Kernkliëntbehoeftes in Onbemande Skipscenario's

In die toepassing van onbemande skippe, draai kliënte se behoeftes ten opsigte van afstandsse geakoustiese toestelle om "waterdigtheid, stabiliteit en doeltreffendheid", wat spesifiek soos volg manifesteer:

• Sterke waterweerstand en omgewingsaanpasbaarheid benodig: Onbemande skippe werk lank op water, dus moet die toestel 'n beskermingsvlak van IP65 of hoër hê, wat see waterkorrosie, reëndompeling en golfimpak kan weerstaan. Terselfdertyd moet dit aanpas by veranderinge in watertemperatuur en lugtemperatuur in die bereik van -20°C tot 60°C om foute in omgewings soos hoë-temperatuur blootstelling en lae-temperatuur vries te vermy. Daarbenewens moet dit wind- en golfweerstand hê en klank stabiel kan oordra onder windkrag onder vlak 5 sonder om deur omgewingsgeraas (soos golfklanke en motorgeraas) oorheers te word.
• Lankafstands duidelike klankoordrag behoeftes: Die operasionele afstand van onbemande skippe is meestal 1 - 5 kilometer seewateroppervlak. Daarom word daar van die toestel verwag om 'n effektiewe klankoordragafstand van ten minste 800 meter in 'n oop waterarea sonder hindernisse te hê. Die spraaksignaal mag geen vervorming of geraas vertoon nie. Selfs in 'n winderige en woelige omgewing moet persone op die water die inligting duidelik kan ontvang. Vir spesifieke teikens (soos 'n enkele skip en 'n enkele persoon in nood), word daar van die toestel verwag om die vermoë tot rigtingklankoordrag te hê, om klankverspreiding wat onverwante areas kan ontstel, te voorkom.
• Verwyderde beheer- en koördinasiebehoeftes: Dit ondersteun verwyderde bediening deur middel van die bemanninglose skipbeheerstelsel of die landgebaseerde bevelsplatform, insluitend volumeregulering, werksmodus-wisseling (rigtinggewend/omnidireksioneel), voorafgemaakte spraakterugvoering en werklike tyd spraakinvoer. Geen handmatige aanboording is nodig vir instelling nie. Terselfdertyd moet dit gekoppel word aan die bemanninglose skip se GPS-posisionering, hoë-definisiekamera en sonar-sensor. Wanneer die sensor 'n teiken opspoor (soos vasgevang mense of onwettige skepe), aktiveer dit outomaties die akoestiese toestel om te werk.
• Lae kragverbruik en uithouvermoë aanpassingsbehoeftes: Die enkele-bewerking uithouvermoë van onbemande skippe is meestal 8 - 24 ure. Daarom word daar van die toestel verwag om lae-kragverbruik eienskappe te hê, met 'n bedryfskragverbruik van minder as 15W. Dit kan direk aan die onbemande skip se kragvoorsieningstelsel gekoppel word om te voorkom dat die bedryf deur gereelde oplaai onderbreek word. Terselfdertyd behoort dit 'n kragmoniteringsfunksie te hê. Wanneer die toestel se krag te laag is, stuur dit outomaties 'n herinnering na die bevelsplatform om te verseker dat die oordrag van sleutelinligting nie onderbreek word nie.

III. Kerneienskappe van Afstandse Afroepapparate Aangepas vir Onbemande Skippe

Om aan die behoeftes van onbemande skip-senario's te voldoen, moet afstandse afroepapparate die volgende doelgerigte tegniese eienskappe hê om doeltreffende samewerking met onbemande skippe te verseker:

• Hoë beskerming en anti-korrosie ontwerp: Die omhulsel is gemaak van aluminiumlegering of ingenieurskuns plastiek + anti-korrosie deklaagmateriaal, wat bestand is teen die korrosie van seewater en vars water en voorkom roes en barste as gevolg van langtermyn onderdompeling. Die toestel se koppelvlak het 'n waterdigte seëlstruktuur, en die datakabels en kragkabels is uitgerus met waterdigte koppelstukke om te voorkom dat water in die interne stroombaan indring. Terselfdertyd is 'n vogwerende en asemende klep binne die toestel ingestel om die interne en eksterne lugdruk te balanseer en die vorming van kondensasie water te voorkom.
• Hoë klankdrukvlak en anti-ontstelsteuring uitset: Die klankdrukvlakuitset kan 130 dB - 150 dB bereik, wat die vir die menslike oor gevoelige frekwensieband van 200 Hz - 20 000 Hz dek, om te verseker dat die klanksein steeds deur ontstelting soos golfgeluid en motorlawaai kan dring. 'n Professionele akoestiese algoritme word gebruik om die klankgolfverspreidingspad te optimaliseer en die afswakking van klank wat deur wateroppervlakweerspieëling veroorsaak word, te verminder. Selfs in 'n omgewing met 1-meter-hoë golwe kan spraakinligting steeds duidelik op 800 meter ontvang word. Terselfdertyd ondersteun dit meer as 10 vlakke van klankintensiteitsaanpassing om aan die behoeftes van verskillende scenarios te voldoen.
• Lae kragverbruik en multi-kragaanpassing: 'n Lae-krag-chip en 'n energiebesparende stroombaanontwerp word gebruik. Die standbystandkragverbruik is minder as 3 W, en die bedryfskragverbruik word beheer by 10 - 15 W. Dit kan direk aan die onbemande skip se litiumbattery of sonkragvoorsieningstelsel gekoppel word sonder 'n addisionele back-upkragbron. Sekere toestelle het 'n ingeboude back-up litiumbattery, wat die volgehoue werking van die toestel vir meer as 3 ure kan handhaaf wanneer die kragvoorsiening van die onbemande skip onderbreek word, en sodoende die inligtingsoordrag in noodgevalle verseker.
• Liggewig en maklik-installasie ontwerp: Die totale gewig van die toestel word beheer binne 5 kilogram, en die volume is nie meer as 20 cm × 20 cm × 20 cm nie. Dit kan vasgemaak word aan die dek of bo-op die kajuit van die onbemande skip deur middel van 'n beugel sonder om die navigasiestabiliteit en lasdraende kapasiteit van die onbemande skip te beïnvloed. Die installasie-afvoer het 'n gestandaardiseerde ontwerp, wat vinnige demontage en vervanging ondersteun om latere instandhouding en oorhoring te vergemaklik.

IV. Integrasie-oplossings van Afstands-Akoustiese Toestelle met Ander Toerusting

In die onbemande skipstelsel moet afstandse akoustiese toestelle met verskeie toerusting geïntegreer word om 'n "waarneming - besluitneming - uitvoering" samewerkingsisteem te vorm. Die spesifieke integrasie-oplossings is soos volg:

• Integrasie met waarnemingsapparatuur: Dit is gekoppel aan die onbemande skip se hoë-definisie kamera, sonar-sensor en infrarooi termiese beeldvormer. Wanneer die kamera abnormale situasies soos "illegale skipindringing" en "persoon wat in die water val" identifiseer, of die sonar onderwaterhinderwerk en illegale visgereedskap opspoor, aktiveer dit outomaties die afstandse audio-apparaat om die ooreenstemmende spraak te speel (soos "U skip het onwettig ingedring in die geen-navigasie-area, verlaat asseblief dadelik" en "’n Persoon wat in die water geval het, is opgespoor, en die onbemande skip sal redding uitvoer"). Die infrarooi termiese beeldvormer kan help om die teiken in nagtelike omstandighede of by lae sigbaarheid akkuraat te lokalisering om te verseker dat die apparaat klank doeltreffend oordra.
• Integrasie met kommunikasie-uitrusting: Dit is gekoppel aan die onbemande skip se 4G/5G-kommunikasiemodule of satellietkommunikasiemodule om ultra-lankafstandsbeheer te bewerkstellig. Wanneer die onbemande skip in waters ver van die kus en sonder openbare netwerksenoors (soos die oop see) werk, kan die kusgebaseerde personeel bevele (soos die wisseling van die werkingsmodus en die opdatering van die voorafgemaakte stem) na die akoestiese toestel stuur via die satellietverbinding. Die toestel kan die werkstatus (soos krag, volume en foutinligting) in werklike tyd terugstuur na die kusgebaseerde bevelsplatform om afstandsbewaking en foutopsporing te vergemaklik.
• Integrasie met posisionering- en navigasie-apparatuur: Kombinering met die onbemande skip se GPS/Beidou-posisioneringstelsel, wanneer die onbemande skip 'n vooraf ingestelde sensitiewe area binnegaan (soos 'n drinkwaterbronbeskermingsarea en 'n militêre geen-navigasie-area), saai die afstandbedienbare akoestiese toestel 'n waarskuwingsklank na die skepe wat hierdie area binnekom. Wanneer die onbemande skip van die operasionele roete afwyk (soos om van die soek- en reddingsarea af te wyk as gevolg van wind en golwe), stuur die toestel dadelik 'n posisie-afwyking alarm na die landgebaseerde platform en speel die aanmaning "Die onbemande skip het van die roete afwyk, let asseblief op om te vermy" na die omliggende skepe.
• Integrasie met waarskuwingsligtoerusting: Dit is gekoppel aan die onbemande skip se LED-waarskuwingslig en flitslig om 'n "klank-en-lys koördinasie"-effek te vorm. Wanneer die afstandse klanktoestel die waarskuwingsmodus aktiveer, skakel die waarskuwingslig gelyktydig aan (soos 'n blou flitslig). Deur die dubbele stimulasie van sig en gehoor, word die waarskuwingseffek op die teiken verbeter. Byvoorbeeld, tydens nagredding, kan "klank-en-lys koördinasie" help dat mense wat in die water geval het, gou die posisie van die onbemande skip kan lokaliseer en die reddingseffektiwiteit verbeter.

V. Kernvoordele van die Kombinasie van Afstands-klanktoestelle en Onbemande Skepe

In vergelyking met tradisionele waterklanktoestelle of onbemande skepe wat alleenwerk, kan die kombinasie van afstands-klanktoestelle en onbemande skepe beduidende voordele in baie aspekte bied:

• Brei die bedryfsreeks en doeltreffendheid uit: Onbemande skippe kan outonoom navigeer en 'n groot waterarea dek (een enkele operasie kan meer as 20 vierkante kilometer dek). Kombinéér met afstandse akoustiese toestelle, is die inligtingoordragdoeltreffendheid 4 tot 6 keer hoër as dié van handbediende skipbestuur. Byvoorbeeld, by die bestuur van 'n 10-vierkante-kilometer dam, kan onbemande skippe gekombineer met toestelle die uitsaai van die verbod om te swem in die hele waterarea binne 2 ure voltooi, terwyl handbediende skipbestuur 6 tot 8 ure neem.
• Verbeter bedryfsekerheid: In gevaarlike situasies (soos oorstromingsgebiede en oliebesmette waters) kan onbemande skippe personeel vervang deur in te tree in hoë-risiko-areas vir bedrywighede. Afstandbeheerde akkustiese toestelle stel kusgebaseerde personeel in staat om inligting oor te dra en afskrikmiddels toe te pas sonder om gevaarlike omgewings te nader, wat die risiko van persoonlike letsels aansienlik verminder. Byvoorbeeld, tydens waterresussitasie na 'n tifoen, kan onbemande skippe toestelle vervoer om in waters met sterke winde en golwe in te vaar om reddingsinstruksies uit te saai, en sodoende die risiko te vermy dat reddingspersoneel self hulle in gevaar stel deur per boot te red
• Verwesenlik presiese en ekologiese werking: Deur die rigtinggewende klankoordragtegnologie en die presiese posisioneringsvermoë van onbemande skippe, kan klank akkuraat na die teikengebied oorgedra word, wat omgewingversteuring wat deur klankverspreiding na die omliggende ekologiese omgewing veroorsaak word, vermy. Byvoorbeeld, in die watergebied van 'n natuurreservaat, kan waarskuwings rigtingsgewend uitgesaai word na ontoelaatbare visvang-skepe sonder om die habitat van die omliggende waterorganismes te beïnvloed. Terselfdertyd kan die toestel die klank van natuurlike vyande naboots om ekologiese verdringing te bewerkstellig, en sodoende waterbesoedeling wat deur die gebruik van chemiese middels veroorsaak word, te vermy.
• Verminder bedryfkoste: Een bemanningslose skip gekombineer met 'n afstandse akoustiese toestel kan die werklast van 2 - 3 waterbedryf personeel vervang. Bovendien is die enkelvoudige bedryfkoste (elektrisiteitskoste, instandhoudingskoste) van die bemanningslose skip laer as die koste van handmatige skipbestuur. Langtermyn-bedryf kan die belegging in arbeid en tyd aansienlik verminder. Byvoorbeeld, by daaglikse sekuriteitpatrollies in die hawe, kan een bemanningslose skip die patrolliebehoeftes van 'n 5-kilometer waterweg dek, en word die koste met meer as 50% verminder in vergelyking met manuele skipbestuurspatrollies.

VI. Toepassingsgevalle van Afstandse Akoustiese Toestelle op Bemanningslose Skepe

Geval 1: Gesamentlike Toepassing van Kusgrens Bemanningslose Skip Patrollies en Afstandse Akoustiese Toestelle

ʼN Kusgrensbestuurstak het agt onbemande patrouillebote ingevoer, elk toegerus met ʼn afstandbeheerde akoustiese toestel, sowel as ʼn hoë-definisiekamera, ʼn Beidou-posisioneringstelsel en ʼn satellietkommunikasiemodule. Tydens daaglikse patrollies vaar die onbemande bote in die grenswaters volgens vooraf ingestelde roetes. Wanneer die kamera ʼn verdagte skip nader aan die grenslyn identifiseer, skakel die afstandbeheerde akoustiese toestel outomaties na die rigtinggewende modus en speel die waarskuwingsboodskap: "U skip het die Chinese grenslyn genader, draai asseblief om en vertrek dadelik, anders sal verdere maatreëls geneem word" na die verdagte skip. Indien die verdagte skip weier om te vertrek, stuur die toestel gelyktydig die posisie en koersinligting van die skip na die landgebaseerde bevelsentrum deur middel van die satellietverbinding. Die bevelsentrum kan op afstand die volume van die toestel aanpas om die waarskuwingsintensiteit voortdurend te verhoog. Daarbenewens kan die onbemande bote steeds normaal funksioneer wanneer handmatige patrollies nie uitgevoer kan word weens slegte weer (soos reën en dik mis) nie, en kan hulle die grensbestuursregulasies oor die toestel aan verbygaande skepe uitsaai om onwettige grensoorskrydings te voorkom. Na die implementering van hierdie skema, het die aantal onwettige grensoorskryding-voorvalle in die grenswaters met 75% afgeneem, en is die patrolliekoste met 60% verminder in vergelyking met handmatige skipbestuur.

Geval 2: Praktiese Toepassing van Dronedrive vir Noodsituasies met Stedelike Waterophoping en Afstandsse Toestelle

Wanneer 'n stad geteister is deur oorstromings wat veroorsaak is deur swaar reënval, het die reddingspan 5 noodreddings onbemande skippe ingespan. Elke onbemande skip was toegerus met 'n afstandskontrole klanktoestel, 'n infrarooi termiese beeldvormer en 'n reddingsuitrusting-aflewertoestel. Die onbemande skippe het vinnig die oorgespoelde strate en gemeenskapswaters binnegegaan. Wanneer die infrarooi termiese beeldvormer mense wat vasgevang is, op dakke en balkonne opgespoor het, is die afstandskontrole klanktoestel dadelik geaktiveer en die instruksie "Bly asseblief op 'n hoë plek vir redding, die onbemande skip sal reddingsweste en voedsel vir julle laat val, gaan asseblief nie sonder toestemming in die water nie" na die vasgevangenes uitgesaai. Terselfdertyd het die toestel die ligging van die vasgevangenes terug na die reddingsbevelsentrum oorgedra deur middel van die 4G-kommunikasiemodule om te help met die indeling van die reddingspan. In die gevaarlike areas waar die waterdiepte meer as 1,5 meter bereik, het die onbemande skippe die waarskuwing "Die waterstroom hier is vinnig, nader dit asseblief nie" aan die omliggende mense uitgesaai om te verhoed dat mense per abuis in die gevaarlike waters beland. In hierdie reddingsoperasie het die kombinasie van die afstandskontrole klanktoestel en die onbemande skip die reddingspan gehelp om meer as 230 vasgevangenes binne 4 ure oor te bring. Die inligtingoordragdoeltreffendheid was 10 keer hoër as dié van die tradisionele luidspreker, en geen reddingspersoneel is beseer nie.