Су астындағы қашықтан басқарылатын аппараттар

Кіріспе

Төңкерілген баулы су асты мобильді құрылғысы, алыстан басқарылатын экипажбен жұмыс істейтін.

Алыстан басқарылатын су асты көлігі (ROUV) немесе қашықтан басқарылатын көлік (ROV) – су астында бақылау, тексеру және клапанды басқару, гидравликалық функцияларды орындау сияқты, сондай-ақ теңіз асты мұнай және газ өнеркәсібінде, әскери, ғылыми және басқа да салаларда қолданылатын еркін жүзе алатын суасты аппараты. ROV-тер икемді ағын желілерін және омбылау сымдарын тартып қосу, компоненттерді ауыстыру сияқты арнайы міндеттерді орындау үшін құралдар жиынтығымен жабдылуы мүмкін.

Терминология

Кәсіби суға түсу және теңіз құрылысы саласында қашықтан басқарылатын аппарат (ROV) термині қолданылады.

Жіктеу

Су астындағы ROV-тер көбінесе олардың өлшеміне, салмағына, мүмкіндіктеріне немесе қуатына қарай санаттарға бөлінеді. Кейбір жалпы жіктемелер:
Микро – Микро класты ROV-тер өте кішкентай өлшемді және салмақты болады. Бүгінгі таңдағы Микро класты ROV-тердің салмағы 3 кг-дан аспайды. Бұл ROV-тер сүңгуірге деген балама ретінде қолданылады, әсіресе сүңгуірдің физикалық түрде кіре алмайтын жерлерде, мысалы, канализация, құбыр немесе кішкентай қуыс.
Мини – Мини класты ROV-тердің салмағы шамамен 15 кг-дай болады. Мини класты ROV-тер де сүңгуірге деген балама ретінде қолданылады. Бір адам ROV-тің толық жүйесін кішкентай қайыққа тиеп, оны іске қосып, сыртқы көмексіз жұмысты аяқтауға қабілетті. Кейбір Микро және Мини кластағы ROV-тер араласу тапсырмаларын орындай алатын ROV-терден ажырату үшін "көз" класы деп аталады.
Жалпы – көбінесе 5 а.к.-дан (қуат қозғалтқышы) кем; кейде үш саусақты манипуляторлармен жабдықталған, мысалы, RCV 225 моделінде. Бұл ROV-терде сонар құрылғысы болуы мүмкін және көбінесе жеңіл зерттеу жұмыстарына қолданылады. Әдетте, ең жоғары жұмыс тереңдігі 1000 метрден кем, бірақ 7000 метрге дейін жұмыс істей алатын модельдер де бар.
Тексеру класы – бұл әдетте коммерциялық немесе өнеркәсіптік қолданысқа арналған, бақылау және деректерді жинауға арналған ROV-тер. Олар көбінесе тікелей бейне, фотосуреттер, сонар және басқа да деректерді жинау сенсорларымен жабдықталған. Тексеру класы ROV-тері жеңіл жұмыс істеу және нысандарды манипуляциялау үшін манипуляторлы қолдарымен де жабдықталуы мүмкін.
Жеңіл жұмыс класы – көбінесе 50 а.к.-дан (қуат қозғалтқышы) кем. Бұл ROV-тер кейбір манипуляторларды тасымалдауға қабілетті. Олардың шассиі дәстүрлі тот баспайтын болат немесе алюминий қорытпаларынан гөрі полиэтилен сияқты полимерлерден жасалуы мүмкін. Әдетте, ең жоғары жұмыс тереңдігі 2000 метрден кем.
Ауыр жұмыс класы – көбінесе 220 а.к.-дан (қуат қозғалтқышы) кем және кемінде екі манипуляторды тасымалдауға қабілетті. Олардың жұмыс тереңдігі 3500 метрге дейін жетеді.
Тренчинг және көму – көбінесе 200 а.к.-тан (қуат қозғалтқышы) жоғары және әдетте 500 а.к.-тан аспайды (бірақ кейбіреулері одан да асып түседі), кабель төсеу шанасын тасымалдауға және кейбір жағдайларда 6000 метрге дейін тереңдікте жұмыс істеуге қабілетті. Су астындағы ROV-тер "еркін жүзу" режимінде жұмыс істеуі мүмкін, яғни ұшыру кемесінен немесе платформадан байланған тізгіш арқылы бейтарап күйде жүзеді, немесе "гараждалған" болуы мүмкін, яғни кемеден немесе платформадан түсірілген ауыр гаражға бекітілген тізгіш арқылы су астындағы "гаражға" немесе "топхатқа" жұмыс істейді. Екі техниканың да артықшылықтары мен кемшіліктері бар, бірақ өте терең жұмыстар көбінесе гаражбен жасалады.

Submersible ROVs are normally classified into categories based on their size, weight, ability or power. Some common ratings are:
Micro typically Micro class ROVs are very small in size and weight. Today's Micro Class ROVs can weigh less than 3 kg. These ROVs are used as an alternative to a diver, specifically in places where a diver might not be able to physically enter such as a sewer, pipeline or small cavity. Mini typically Mini Class ROVs weigh in around 15 kg. Mini Class ROVs are also used as a diver alternative. One person may be able to transport the complete ROV system out with them on a small boat, deploy it and complete the job without outside help. Some Micro and Mini classes are referred to as "eyeball" class to differentiate them from ROVs that may be able to perform intervention tasks. General typically less than 5 HP (propulsion); occasionally small three finger manipulators grippers have been installed, such as on the very early RCV 225. These ROVs may be able to carry a sonar unit and are usually used on light survey applications. Typically the maximum working depth is less than 1,000 metres though one has been developed to go as deep as 7,000 m.
Inspection Class these are typically rugged commercial or industrial use observation and data gathering ROVs typically equipped with live feed video, still photography, sonar, and other data collection sensors. Inspection Class ROVs can also have manipulator arms for light work and object manipulation. Light Workclass typically less than 50 hp (propulsion). These ROVs may be able to carry some manipulators. Their chassis may be made from polymers such as polyethylene rather than the conventional stainless steel or aluminium alloys. They typically have a maximum working depth less than 2000 m.
Heavy Workclass typically less than 220 hp (propulsion) with an ability to carry at least two manipulators. They have a working depth up to 3500 m.
Trenching & Burial typically more than 200 hp (propulsion) and not usually greater than 500 hp (while some do exceed that) with an ability to carry a cable laying sled and work at depths up to 6000 m in some cases. Submersible ROVs may be "free swimming" where they operate neutrally buoyant on a tether from the launch ship or platform, or they may be "garaged" where they operate from a submersible "garage" or "tophat" on a tether attached to the heavy garage that is lowered from the ship or platform. Both techniques have their pros and cons; however very deep work is normally done with a garage.

Тарих

1970 және 1980 жылдары Корольдік теңіз күштері "Катлет" деп аталатын қашықтан басқарылатын суасты аппаратын оқулық торпедалар мен миналарды іздеу және қалпына келтіру үшін пайдаланды. RCA (Noise) BUTEC полигонында "Cutlet 02" жүйесін күткен, ал "03" жүйесі Клайдтағы суасты кемелер базасында орналасқан және RN қызметкерлерімен басқарылып, күтілген. АҚШ Әскери-теңіз күштері 1960 жылдары ROV технологиясын дамытудың көп бөлігін қаржыландырып, оны сол кезде "Кабельді басқарылатын суасты қалпына келтіру көлігі" (CURV) деп атады. Бұл терең теңізде құтқару операцияларын жүргізуге және 1966 жылғы Palomares B 52 апатынан кейін Жерорта теңізінде жоғалған ядролық бомба сияқты мұхит түбінен объектілерді қалпына келтіруге мүмкіндік берді. Осы технологиялық базаны пайдалана отырып, теңіздегі мұнай және газ өнеркәсібі теңіздегі мұнай кендерін дамытуға көмектесу үшін жұмыс класындағы ROV-терді жасады. ROV-тер алғаш рет пайда болғаннан кейін он жылдан астам уақыт өткен соң, 1980 жылдары жаңа теңіздік құрылыстардың көп бөлігі адамдардың суға батып теру мүмкіндігінен асып кеткен кезде олар маңызды болды. 1980 жылдардың ортасында теңіз ROV өнеркәсібі технологиялық дамудағы үлкен тоқтап қалуды бастан өткерді, бұл мұнай бағасының төмендеуімен және жаһандық экономикалық дағдарыспен байланысты болды. Содан бері ROV өнеркәсібіндегі технологиялық даму үдеді және бүгінде ROV-тер көптеген салаларда көптеген тапсырмаларды орындайды. Олардың тапсырмалары теңіз асты құрылымдарын, құбырларды және платформаларды қарапайым тексеруден бастап құбырларды қосуға және су асты коллекторларын орнатуға дейін жетеді. Олар теңіз асты құрылысының бастапқы құрылысында да, кейіннен жөндеу және техникалық қызмет көрсетуде де кеңінен қолданылады. Мұнай және газ өнеркәсібі жұмыс класындағы ROV-терді пайдаланудан басқа, шағын ROV-терге дейін кеңейді, олар көбінесе жақын жағалауда тиімдірек болады. Олар кішкентайрақ, көбінесе төмен құнға және жылдам орнатуға мүмкіндік береді. Суасты ROV-тері RMS Titanic, Bismarck, Yorktown, SM U 111 және SS Central America сияқты көптеген тарихи кемелердің құлау орындарын анықтау үшін пайдаланылды. Кейбір жағдайларда, мысалы, Titanic және SS Central America жағдайында, ROV-тер теңіз түбінен материалдарды қалпына келтіру және оларды бетке көтеру үшін пайдаланылды. ROV-тердің көп бөлігі мұнай және газ өнеркәсібінде қолданылса да, басқа да қолданылу салалары ғылым, әскери және құтқару жұмыстары болып табылады. Әскерилер миналарды жою және тексеру сияқты міндеттер үшін ROV-терді пайдаланады. Ғылыми қолданылуы төменде талқыланады.

In the 1970s and '80s the Royal Navy used "Cutlet", a remotely operated submersible, to recover practice torpedoes and mines. RCA (Noise) maintained the "Cutlet 02" System based at BUTEC ranges, whilst the "03" system was based at the submarine base on the Clyde and was operated and maintained by RN personnel. The U. S. Navy funded most of the early ROV technology development in the 1960s into what was then named a "Cable Controlled Underwater Recovery Vehicle" (CURV). This created the capability to perform deep sea rescue operation and recover objects from the ocean floor, such as a nuclear bomb lost in the Mediterranean Sea after the 1966 Palomares B 52 crash. Building on this technology base; the offshore oil and gas industry created the work class ROVs to assist in the development of offshore oil fields. More than a decade after they were first introduced, ROVs became essential in the 1980s when much of the new offshore development exceeded the reach of human divers. During the mid 1980s the marine ROV industry suffered from serious stagnation in technological development caused in part by a drop in the price of oil and a global economic recession. Since then, technological development in the ROV industry has accelerated and today ROVs perform numerous tasks in many fields. Their tasks range from simple inspection of subsea structures, pipelines, and platforms, to connecting pipelines and placing underwater manifolds. They are used extensively both in the initial construction of a sub sea development and the subsequent repair and maintenance. The oil and gas industry has expanded beyond the use of work class ROVs to mini ROVs, which can be more useful in shallower environments. They are smaller in size, oftentimes allowing for lower costs and faster deployment times. Submersible ROVs have been used to identify many historic shipwrecks, including the RMS Titanic, the Bismarck, Yorktown, the SM U 111, and SS Central America. In some cases, such as the Titanic and the SS Central America, ROVs have been used to recover material from the sea floor and bring it to the surface. While the oil and gas industry uses the majority of ROVs, other applications include science, military, and salvage. The military uses ROV for tasks such as mine clearing and inspection. Science usage is discussed below.

Құрылыс

Жұмыс класындағы ROV-тер әртүрлі тапсырмаларды орындау үшін қажетті жүзу қабілетін қамтамасыз ету үшін алюминий шассидің үстіне үлкен жүзу блогымен құрастырылады. Алюминийден жасалған қаңқаның күрделілігі өндірушінің дизайнына байланысты өзгеріп отырады. Синтаксистік көбік жүзу материалы ретінде жиі қолданылады. Жүйенің төменгі жағына әртүрлі сенсорларды немесе құрал-саймандар жиынтығын орналастыру үшін құралдық платформа орнатылуы мүмкін. Жеңіл компоненттерді жоғары жағына, ал ауыр компоненттерді төменгі жағына орналастыру арқылы, жүйенің жалпы тұрқысында жүзу орталығы мен ауырлық орталығы арасында үлкен арақашықтық пайда болады: бұл су астында жұмыс істеу үшін тұрақтылықты және қатаңдықты қамтамасыз етеді. Реттеуші қозғалтқыштар роботтың маневрлер кезіндегі бағытын тұрақтандыру үшін жүзу орталығы мен ауырлық орталығы арасында орналастырылады. Операция кезінде, әсіресе күшті ағыс суларда, тиісті позициялық және бағыттық басқаруды қамтамасыз ету үшін әртүрлі қозғалтқыш конфигурациялары мен басқару алгоритмдерін қолдануға болады. Қозғалтқыштар көбінесе теңгерілген векторлық конфигурацияда орналасады, бұл мүмкіндігінше дәл басқаруға мүмкіндік береді. Электрлік компоненттер теңіз суының коррозиясынан және ROV жұмыс істеп тұрғандағы терең қысымнан қорғау үшін майға толы су өткізбейтін бөлімдерде немесе бір атмосфералық бөлімдерде орналастырылуы мүмкін. ROV негізгі жұмыстарды орындау үшін қозғалтқыштармен, камералармен, шамдармен, тізгіш сыммен, рамамен және пилот басқару құралдарымен жабдықталады. Нақты тапсырмаларға қарай қажет болған жағдайда манипуляторлар мен сонар сияқты қосымша сенсорларды орнатуға болады. Көптеген ROV-терде екі робот қолдары болады; әр манипулятордың әртүрлі қысқыш жағы болуы мүмкін. Камералар соқтығысудан қорғау үшін де қоршаумен жабдықталуы мүмкін. Жұмыс класындағы ROV-тердің көпшілігі жоғарыда сипатталғандай жасалады; алайда, бұл ROV құрастырудың жалғыз әдісі емес. Кіші ROV-тер әр түрлі дизайнға ие болуы мүмкін, олардың әрқайсысы өзінің арналған міндетіне сәйкес келеді. Ірі ROV-тер көбінесе кемелерден орналастырылады және басқарылады, сондықтан ROV-те палубаға қайтару үшін қону шаналары болуы мүмкін.

Work class ROVs are built with a large flotation pack on top of an aluminium chassis to provide the necessary buoyancy to perform a variety of tasks. The sophistication of construction of the aluminum frame varies depending on the manufacturer's design. Syntactic foam is often used for the flotation material. A tooling skid may be fitted at the bottom of the system to accommodate a variety of sensors or tooling packages. By placing the light components on the top and the heavy components on the bottom, the overall system has a large separation between the center of buoyancy and the center of gravity: this provides stability and the stiffness to do work underwater. Thrusters are placed between center of buoyancy and center of gravity to maintain the attitude stability of the robot in maneuvers. Various thruster configurations and control algorithms can be used to give appropriate positional and attitude control during the operations, particularly in high current waters. Thrusters are usually in a balanced vector configuration to provide the most precise control possible. Electrical components can be in oil filled water tight compartments or one atmosphere compartments to protect them from corrosion in seawater and being crushed by the extreme pressure exerted on the ROV while working deep. The ROV will be fitted with thrusters, cameras, lights, tether, a frame, and pilot controls to perform basic work. Additional sensors, such as manipulators and sonar, can be fitted as needed for specific tasks. It is common to find ROVs with two robotic arms; each manipulator may have a different gripping jaw. The cameras may also be guarded for protection against collisions. The majority of the work class ROVs are built as described above; however, this is not the only style in ROV building method. Smaller ROVs can have very different designs, each appropriate to its intended task. Larger ROVs are commonly deployed and operated from vessels, so the ROV may have landing skids for retrieval to the deck.

Конфигурациялар

Қашықтан басқарылатын аппараттардың (ROV) үш негізгі конфигурациясы бар. Олардың әрқайсысы белгілі бір шектеулермен келеді. Ашық немесе қорапша тәрізді ROV – бұл ROV конфигурацияларының ең танымал түрі, онда барлық жұмыс сенсорлары, жылдамдық түзеткіштері және механикалық компоненттер орналасқан ашық каркас құрылымынан тұрады. Олар жеңіл ағыстарда (өндірушінің техникалық сипаттамасына сәйкес 4 түйінден кем) еркін жүзуге ыңғайлы. Өте нашар гидродинамикалық конструкциясының салдарынан, оларды сүйреуге қолдануға болмайды. Жұмыс классы және ауыр жұмыс классы ROV-лердің көпшілігі осы конфигурацияға негізделген. Торпеда пішіндес ROV – бұл деректерді жинау немесе инспекциялау класындағы ROV-тер үшін кең таралған конфигурация. Торпеда пішіні төмен гидродинамикалық кедергі ұсынады, бірақ бақылаудың маңызды шектеулерімен бірге келеді. Торпеда пішіні позициялық және кеңістіктік тұрақтылықты сақтау үшін жоғары жылдамдықты қажет етеді (сондықтан осы пішін әскери оқ-дәрілерде қолданылады), бірақ бұл тип жоғары жылдамдықтарда өте осал. Төмен жылдамдықтарда (0–4 түйін) тіреу сымынан туындаған еңкейіс және мойыл, ағыннан туындаған еңкейіс, мойыл және бағытталмау сияқты көптеген тұрақсыздықтарға ұшырайды. Оның артқы бөлігінде немесе кормасында шектеулі басқару беттері бар, бұл артық компенсация тұрақсыздығына оңай әкелуі мүмкін. Оларды көбінесе "Тың балық" деп атайды, өйткені олар көбінесе сүйретілетін ROV ретінде қолданылады. Олар гидрографиялық зерттеулерге, яғни су асты құрылымдарының орналасуын және позициясын анықтауға, сондай-ақ құбырларды инспекциялау, жакеттерді тексеру және кемелердің корпустарын инспекциялау сияқты инспекциялық жұмыстарға көмектеседі. Зерттеу ROV-лары (сонымен қатар "көздер" деп те аталады), жұмыс класына қарағанда кішірек болса да, ағындарда позицияны ұстау мүмкіндігі жағынан салыстырмалы өнімділікке ие және көбінесе жарықтандыру, камералар, сонар, ультра қысқа базалық (USBL) маяк, Раман спектрометрі және құрылғының жүк көтеру қабілетіне және пайдаланушының қажеттіліктеріне байланысты строб-жарық сияқты ұқсас құралдар мен жабдықтармен жабдықталған.

Суға түсу операцияларын қолдау

ROV-пен бір мезгілде жүргізілетін суға түсу операциялары қауіпсіздік мақсатында суға түсуті бақылайтын бақылаушының жалпы бақылауында болады. Сондай-ақ, ол пилотсыз Sibitzky ROV-ті істен шыққан су асты кемелерін зерттеу және оларды PRM-ге дайындау үшін пайдаланады. АҚШ Әскери-теңіз күштері мина соғысы үшін AN/SLQ 48 минаны залалсыздандыру құралын (MNV) деп аталатын ROV-ты да қолданады. Ол кемеден қосылатын кабель арқылы алыстауы мүмкін және 610 метрге дейін тереңдікке жете алады. MNV үшін қол жетімді миссиялық жиынтықтар MP1, MP2 және MP3 деп аталады. MP1 – жарылғыш заттарды жою немесе қалпына келтіру үшін минаны бетке көтеруге арналған кабель кескіш. MP2 – полимер байланысқан жарылғыш PBXN 103 жоғары қуатты жарылғышпен жабдықталған, су төмен жатқан миналарды залалсыздандыруға арналған бомба. MP3 – су астындағы миналарды залалсыздандыру үшін орнатылған мина кабелін ұстау құралы және MP2 бомбасының комбинациясымен бірге жүзу құралы. Зарядтар кемеден берілетін акустикалық сигнал арқылы детонацияланады. AN/BLQ 11 автономды, пилотсыз су асты аппараты (UUV) жасырын минаға қарсы күрес қабілетін қамтамасыз ету үшін жасалған және оны кейбір су асты кемелерінен іске қосуға болады. АҚШ Әскери-теңіз күштерінің ROV-тары тек "Авенджер" класындағы минаға қарсы шаралар кемелерінде қолданылады. USS Guardian (MCM 5) кемесі тоқтатылғаннан және USS Avenger (MCM 1) және USS Defender (MCM 2) кемелері де тоқтатылғаннан кейін, Бахрейн (USS Sentry (MCM 3), USS Devastator (MCM 6), USS Gladiator (MCM 11) және USS Dextrous (MCM 13)), Жапония (USS Patriot (MCM 7), USS Pioneer (MCM 9), USS Warrior (MCM 10) және USS Chief (MCM 14)), және Калифорния (USS Champion (MCM 4), USS Scout (MCM 8) және USS Ardent (MCM 12)) жағалауларындағы суларда тек 11 АҚШ мина тазартқышы жұмыс істейді. 2011 жылдың 19 тамызында "Боинг" компаниясы жасаған "Echo Ranger" атты роботтық су асты кемесі АҚШ әскерилері үшін жау суларын бақылау, жергілікті порттарды ұлттық қауіпсіздікке қауіп төндіретін факторларға тексеру және қоршаған ортаға зиян келтіретін факторларды анықтау үшін қолданылуы мүмкін еді. Норвегиялық Әскери-теңіз күштері "Хелге Ингстад" кемесін "Blueye Pioneer" су асты дроны арқылы тексерді. Олардың мүмкіндіктері арта келе, кіші ROV-тар теңіз күштері, жағалау күзеттері және порттық органдар, соның ішінде АҚШ жағалау күзеті, АҚШ Әскери-теңіз күштері, Нидерланд Корольдік теңіз күштері, Норвегия теңіз күштері, Ұлыбритания теңіз күштері және Сауд Арабиясының шекара күзеті тарапынан кеңінен қабылдануда. Олар сондай-ақ полиция бөлімдері мен іздеу-құтқару топтарында да кеңінен қолданылады. Жарылғыш заттарды жою (EOD), метеорология, порт қауіпсіздігі, минаға қарсы шаралар (MCM) және теңіз барлауы, қадағалау және тану (ISR) сияқты су асты инспекциялау міндеттерінің алуан түрлілігі үшін пайдалы.

ROV operations in conjunction with simultaneous diving operations are under the overall supervision of the diving supervisor for safety reasons. It also uses the unmanned Sibitzky ROV for disabled submarine surveying and preparation of the submarine for the PRM. The US Navy also uses an ROV called AN/SLQ 48 Mine Neutralization Vehicle (MNV) for mine warfare. It can go away from the ship due to a connecting cable, and can reach 2000 feet (610 m) deep. The mission packages available for the MNV are known as MP1, MP2, and MP3. The MP1 is a cable cutter to surface the moored mine for recovery exploitation or explosive ordnance disposal (EOD). The MP2 is a bomblet of polymer bonded explosive PBXN 103 high explosive for neutralizing bottom/ground mines. The MP3 is a moored mine cable gripper and a float with the MP2 bomblet combination to neutralize moored mines underwater. The charges are detonated by acoustic signal from the ship. The AN/BLQ 11 autonomous unmanned undersea vehicle (UUV) is designed for covert mine countermeasure capability and can be launched from certain submarines. The U. S. Navy's ROVs are only on Avenger class mine countermeasures ships. After the grounding of USS Guardian (MCM 5) and decommissioning of USS Avenger (MCM 1), and USS Defender (MCM 2), only 11 US Minesweepers remain operating in the coastal waters of Bahrain (USS Sentry (MCM 3), USS Devastator (MCM 6), USS Gladiator (MCM 11) and USS Dextrous (MCM 13)), Japan (USS Patriot (MCM 7), USS Pioneer (MCM 9), USS Warrior (MCM 10) and USS Chief (MCM 14)), and California (USS Champion (MCM 4), USS Scout (MCM 8), and USS Ardent (MCM 12) ). During August 19, 2011, a Boeing made robotic submarine dubbed Echo Ranger was being tested for possible use by the U. S. military to stalk enemy waters, patrol local harbors for national security threats and scour ocean floors to detect environmental hazards. The Norwegian Navy inspected the ship Helge Ingstad by the Norwegian Blueye Pioneer underwater drone. As their abilities grow, smaller ROVs are also increasingly being adopted by navies, coast guards, and port authorities around the globe, including the U. S. Coast Guard and U. S. Navy, Royal Netherlands Navy, the Norwegian Navy, the Royal Navy and the Saudi Border Guard. They have also been widely adopted by police departments and search and recovery teams. Useful for a variety of underwater inspection tasks such as explosive ordnance disposal (EOD), meteorology, port security, mine countermeasures (MCM), and maritime intelligence, surveillance, reconnaissance (ISR).

Ғылым

Ғылыми қауым теңізді зерттеу үшін ROV-терді де кеңінен пайдаланады. ROV-терді қолдану арқылы терең теңіз жануарлары мен өсімдіктері табиғи орталарында табылды немесе зерттелді; мысалдарға Stellamedusa ventana медузасы және егіздік балықтар (halosaurs) жатады. АҚШ-тағы бірнеше мемлекеттік және жекеше океанографиялық институттарда, соның ішінде Монтерей шығанағындағы аквариумдық зерттеулер институты (MBARI), Вудс-Холл океанографиялық институты (WHOI) (Nereus-пен бірге) және Род-Айленд университеті / Барлау институты (URI/IFE) алдыңғы қатарлы жұмыстар жүргізілуде. Еуропада Альфред Вегенер институты мұздықты зерттеулер үшін ROV-терді пайдаланады, оның ішінде мұздың батып кетуін, жарық өткізгіштігін, шөгінділерді, оттегіні, нитратты, теңіз суының температурасын және тұздылығын өлшеуді қамтиды. Осы мақсаттар үшін ол бір және көп сәулелі сонармен, спектр-радиометрмен, манипулятормен, флюорометрмен, өткізгіштік/температура/тереңдік (тұздылықты өлшеу) (CTD), оптодпен және ультракүлгін спектрометрмен жабдықталған. Ғылыми ROV-тар әр түрлі пішінде және өлшемде болады. Терең теңіздегі ғылыми зерттеулердің маңызды бөлігі – жақсы бейне түсірілімдер болғандықтан, зерттеу ROV-лері жоғары қуатты жарықтандыру жүйелерімен және жоғары сапалы камералармен жабдықталады. Жүргізіліп жатқан зерттеулерге байланысты ғылыми ROV әртүрлі үлгі алу құралдарымен және сенсорлармен жабдықталады. Бұл құралдардың көпшілігі – терең теңіздің экстремалды ортасында жұмыс істеуге қалыптастырылған, бірегей және заманауи тәжірибелік компоненттер. Ғылыми ROV-тар коммерциялық ROV секторы үшін әзірленген көптеген технологияларды да қамтиды, мысалы гидравликалық манипуляторлар және өте дәл су асты навигациялық жүйелер. Олар сондай-ақ Мексика шығанағындағы Марди Гра кемесінің құлауы жобасы және Жерорта теңізіндегі CoMAS жобасы сияқты су асты археологиялық жобаларда қолданылады. Өздерінің мүмкіндіктері мен қолданбалары үшін ерекшеленетін бірнеше үлкен, жоғары деңгейдегі жүйелер бар. MBARI-дың Tiburon машинасының әзірленуіне 6 миллионнан астам АҚШ доллары жұмсалды және ол негізінен АҚШ-тың батыс жағалауындағы су ортасында және гидротермалды зерттеулер үшін қолданылады. WHOI-дың Jason жүйесі терең теңіздегі океанографиялық зерттеулерге көптеген маңызды үлес қосты және бүкіл әлемде жұмыс істеуді жалғастыруда. URI/IFE-нің Hercules ROV – гидравликалық қозғалтқыш жүйесін толыққанды енгізген алғашқы ғылыми ROV-тердің бірі және ежелгі және заманауи кемелердің құлауын зерттеу және қазу үшін ерекше жабдықталған. Канадалық ғылыми су астындағы ROPOS жүйесін бірнеше жетекші мұхит ғылымдары мекемелері мен университеттер терең теңіздегі гидротермалдық қайнарларды қалпына келтіру және зерттеу сияқты қиын міндеттер үшін, сондай-ақ мұхитты бақылау станцияларын сақтау және орнату үшін үнемі пайдаланады.

ROVs are also used extensively by the scientific community to study the ocean. A number of deep sea animals and plants have been discovered or studied in their natural environment through the use of ROVs; examples include the jellyfish Stellamedusa ventana and the eel like halosaurs. In the US, cutting edge work is done at several public and private oceanographic institutions, including the Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) (with Nereus), and the University of Rhode Island / Institute for Exploration (URI/IFE). In Europe, Alfred Wegener Institute use ROVs for Arctic and Antarctic surveys of sea ice, including measuring ice draft, light transmittance, sediments, oxygen, nitrate, seawater temperature, and salinity. For these purposes, it is equipped with a single and multibeam sonar, spectroradiometer, manipulator, fluorometer, conductivity/ temperature/depth (salinity measurement) (CTD), optode, and UV spectrometer. Science ROVs take many shapes and sizes. Since good video footage is a core component of most deep sea scientific research, research ROVs tend to be outfitted with high output lighting systems and broadcast quality cameras. Depending on the research being conducted, a science ROV will be equipped with various sampling devices and sensors. Many of these devices are one of a kind, state of the art experimental components that have been configured to work in the extreme environment of the deep ocean. Science ROVs also incorporate a good deal of technology that has been developed for the commercial ROV sector, such as hydraulic manipulators and highly accurate subsea navigation systems. They are also used for underwater archaeology projects such as the Mardi Gras Shipwreck Project in the Gulf of Mexico and the CoMAS project in the Mediterranean Sea. There are several larger high end systems that are notable for their capabilities and applications. MBARI's Tiburon vehicle cost over $6 million US dollars to develop and is used primarily for midwater and hydrothermal research on the West Coast of the US. WHOI's Jason system has made many significant contributions to deep sea oceanographic research and continues to work all over the globe. URI/IFE's Hercules ROV is one of the first science ROVs to fully incorporate a hydraulic propulsion system and is uniquely outfitted to survey and excavate ancient and modern shipwrecks. The Canadian Scientific Submersible Facility ROPOS system is continually used by several leading ocean sciences institutions and universities for challenging tasks such as deep sea vents recovery and exploration to the maintenance and deployment of ocean observatories.

Білім беру саласындағы аудит

SeaPerch қашықтан басқарылатын су асты аппараты (ROV) білім беру бағдарламасы – бастауыш, орта және жоғары сынып оқушыларына поливинилхлорид (PVC) құбырлары және басқа да қолжетімді материалдардан қарапайым, қашықтан басқарылатын су асты аппаратын құрастыруға мүмкіндік беретін оқу құралы және жиынтық. SeaPerch бағдарламасы оқушыларға кеме және су асты қайықтарды жобалаудың негізгі дағдыларын үйретеді және теңіз архитектурасы мен теңіз және мұхит инженериясы салаларын зерттеуге ынталандырады. SeaPerch-ті Теңіз зерттеулер бюросы, Ұлттық теңіз инженериясы жауапкершілігінің (NNRNE) аясында демеушілік етеді, ал бағдарламаны Теңіз архитекторлары және теңіз инженерлері қоғамы басқарады. ROV технологиясының тағы бір инновациялық қолданысы – Mardi Gras кемесін іздеу жобасы. "Марди Гра" кемесі 200 жыл бұрын Луизиана жағалауынан шамамен 56 километр (35 миль) қашықтықта, Мексика шығанағында 1219 метр (4000 фут) тереңдікте суға батып кеткен. Кеменің нақты кімге тиесілі екені әлі де құпия, ол 2002 жылы Okeanos Gas Gathering Company (OGGC) компаниясының мұнай алаптарын тексеру бригадасымен табылғанға дейін теңіз түбінде ұмытылып жатты. 2007 жылдың мамыр айында Техас A&M университетінің жетекшілігімен және OGGC қаржыландыруымен, сондай-ақ қазіргі BOEM (бұрынғы Минералды ресурстарды басқару қызметі) компаниясымен жасалған келісім бойынша экспедиция басталды. Бұл экспедиция сол кездегі ең терең ғылыми археологиялық қазба жұмыстарын жүргізу, теңіз түбіндегі нысанды зерттеу және Луизиана штатының мұражайында көрсету үшін артефакттарды іздеу мақсатымен ұйымдастырылды. Білім беру жұмысының аясында Nautilus Productions компаниясы BOEM, Техас A&M университеті, Флорида мемлекеттік археологиялық желісі және Veolia Environmental компаниясымен бірлесіп жоба туралы бір сағаттық HD деректі фильмін түсірді, жұртшылыққа көрсетуге арналған қысқа бейнероликтер жасады және экспедиция барысында бейнежаңартулар ұсынды. ROV-тан түсірілген бейнематериалдар осы жұмыстың маңызды бөлігі болды және "Марди Гра кемесінің құпиясы" деректі фильмінде кеңінен қолданылды. Marine Advanced Technology Education (MATE) орталығы ROV-терді орта мектеп, жоғары мектеп, колледж және университет студенттерін мұхитпен байланысты мамандықтарға баулу және олардың ғылым, технология, инженерия және математика салаларындағы білімдерін арттыру үшін пайдаланады. MATE жыл сайын өткізетін студенттер арасындағы ROV жарысы бүкіл әлемнен келген студенттер командаларын өздері жобалаған және құрастырған ROV-термен бәсекелесуге шақырады. Жарыс нақты ROV-ға негізделген тапсырмаларды пайдаланады, бұл жоғары өнімді жұмыс ортасын имитациялайды және студенттерді теңіз саласының әртүрлі техникалық дағдыларымен таныстыратын әртүрлі тақырыптарға назар аударады. ROV жарысын MATE және Теңіз технологиясы қоғамының ROV комитеті ұйымдастырады, ал оны Ұлттық аэронавтика және ғарыш басқармасы (NASA), Ұлттық мұхиттық және атмосфералық басқарма (NOAA) және Oceaneering сияқты ұйымдар қаржыландырады. Бұл ұйымдар ROV жобалау, инженерия және басқару сияқты технологиялық дағдылары бар жоғары білікті студенттердің маңыздылығын мойындайды. MATE Ұлттық ғылым қорынан қаржыландырылып құрылды және штаб-пәтері Калифорния штатының Монтерей қаласындағы Монтерей түбегіндегі колледжде орналасқан.

The SeaPerch Remotely Operated Underwater Vehicle (ROV) educational program is an educational tool and kit that allows elementary, middle, and high school students to construct a simple, remotely operated underwater vehicle, from polyvinyl chloride (PVC) pipe and other readily made materials. The SeaPerch program teaches students basic skills in ship and submarine design and encourages students to explore naval architecture and marine and ocean engineering concepts. SeaPerch is sponsored by the Office of Naval Research, as part of the National Naval Responsibility for Naval Engineering (NNRNE), and the program is managed by the Society of Naval Architects and Marine Engineers. Another innovative use of ROV technology was during the Mardi Gras Shipwreck Project. The "Mardi Gras Shipwreck" sank some 200 years ago about 35 miles off the coast of Louisiana in the Gulf of Mexico in 4,000 feet (1219 m) of water. The shipwreck, whose real identity remains a mystery, lay forgotten at the bottom of the sea until it was discovered in 2002 by an oilfield inspection crew working for the Okeanos Gas Gathering Company (OGGC). In May 2007, an expedition, led by Texas A&M University and funded by OGGC under an agreement with the Minerals Management Service (now BOEM), was launched to undertake the deepest scientific archaeological excavation ever attempted at that time to study the site on the seafloor and recover artifacts for eventual public display in the Louisiana State Museum. As part of the educational outreach Nautilus Productions in partnership with BOEM, Texas A&M University, the Florida Public Archaeology Network and Veolia Environmental produced a one hour HD documentary about the project, short videos for public viewing and provided video updates during the expedition. Video footage from the ROV was an integral part of this outreach and used extensively in the Mystery Mardi Gras Shipwreck documentary. The Marine Advanced Technology Education (MATE) Center uses ROVs to teach middle school, high school, community college, and university students about ocean related careers and help them improve their science, technology, engineering, and math skills. MATE's annual student ROV competition challenges student teams from all over the world to compete with ROVs that they design and build. The competition uses realistic ROV based missions that simulate a high performance workplace environment, focusing on a different theme that exposes students to many different aspects of marine related technical skills and occupations. The ROV competition is organized by MATE and the Marine Technology Society's ROV Committee and funded by organizations such as the National Aeronautics and Space Administration (NASA), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), and Oceaneering, and many other organizations that recognize the value of highly trained students with technology skills such as ROV designing, engineering, and piloting. MATE was established with funding from the National Science Foundation and is headquartered at Monterey Peninsula College in Monterey, California.

Медиа

Камералар мен сенсорлардың дамуымен, көліктердің маневрлігі артып, басқаруы оңайлаған сайын, ROV-тер, әсіресе деректі фильмдер түсіретін режиссерлер арасында, суға батып, адамдар жете алмайтын терең, қауіпті және тарыңқы жерлерге түсу мүмкіндігі болғандықтан, кеңінен танымал болды. ROV-тердің су астында болу және түсірілім жасау уақытына шектеу жоқ, бұл бұрын-соңды көрінбеген жаңа көзқарастарды ұсынуға мүмкіндік береді. ROV-тер бірнеше деректі фильмдерді түсіруге қолданылды, оның ішінде Nat Geo-ның "Shark Men", "The Dark Secrets of the Lusitania" және BBC Wildlife Special "Spy in the Huddle" фильмдері бар. Әскери, құқық қорғау органдары мен жағалау күзеті қызметтерінің кең қолданысының арқасында ROV-тер CBS телеарнасының танымал "CSI" сияқты қылмыстық драмаларда да пайда болды.

Әуесқойлық

Көптеген адамдардың, жас және егде жастағылардың мұхитқа деген қызығушылығы артуымен және бұрын қымбатқа түсетін, коммерциялық қолжетімді емес жабдықтардың енді қолға түсуімен, ROV-тер көптеген адамдар үшін танымал хоббиге айналды. Бұл хоббиге әдетте ПВХ құбырларынан жасалатын кішкентай ROV-терді құрастыру кіреді, олар көбінесе 50 мен 100 фут аралығындағы тереңдікке түсе алады, бірақ кейбіреулері 300 футқа дейін сүңгіп жеткен. ROV-терге деген жаңа қызығушылық MATE (Marine Advanced Technology Education) және NURC (National Underwater Robotics Challenge) сияқты көптеген жарыстардың ұйымдастырылуына әкелді. Бұл жарыстарда, көбінесе мектептер мен басқа ұйымдар өздері жасаған ROV-терді пайдаланып, бірқатар тапсырмалар бойынша бір-бірімен бәсекелеседі. Көптеген хоббилік ROV-тер судың тыныш болатын бассейндер мен көлдерде сыналып жатады, алайда кейбіреулері өздерінің ROV-терін теңізде сынап көрді. Дегенмен, мұндай жағдайда толқындар мен ағындар көп қиындықтар тудырады, себебі олар ROV-тің бағытынан ауытқуына немесе көптеген хобби ROV-теріне орнатылған қозғалтқыштардың шағындығына байланысты толқындарды жеңіп өтуге күш салуына себеп болуы мүмкін.