Το KIMM λύνει τον κώδικα για την πρόβλεψη υποβρύχιου ακτινοβολούμενου θορύβου

Κύριος Ερευνητής Seong-Hyun Lee του KIMM. Πίστωση εικόνας: Κορεατικό Ινστιτούτο Μηχανημάτων και Υλικών (KIMM)

«Αυτό το σύστημα παγκόσμιας κλάσης επιτρέπει την πρόβλεψη και την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο στρατηγικά ευαίσθητων δεδομένων υποβρύχιου θορύβου», δήλωσε ο κύριος ερευνητής Seong-Hyun Lee του KIMM. «Δεν ενισχύει μόνο τις δυνατότητες ναυτικής μυστικότητας, αλλά βελτιώνει επίσης την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων και την αποτελεσματικότητα της συντήρησης σε διάφορες ναυτικές επιχειρήσεις», δήλωσε ο κύριος ερευνητής Seong-Hyun Lee του KIMM. Πίστωση εικόνας: Κορεατικό Ινστιτούτο Μηχανημάτων και Υλικών (KIMM)

Previous Next

Ερευνητές στη Νότια Κορέα στο Κορεατικό Ινστιτούτο Μηχανημάτων και Υλικών (KIMM) φέρονται να ανέπτυξαν ένα σύστημα βασισμένο σε αισθητήρες, προσαρτημένο στο κύτος, για την πρόβλεψη του υποβρύχιου ακτινοβολούμενου θορύβου (URN), ενός βασικού παράγοντα στις ναυτικές μυστικές επιχειρήσεις.

• ---

  Η KIMM αναπτύσσει το πρώτο σύστημα αισθητήρων που συνδέεται με το κύτος για την πρόβλεψη υποβρύχιου ακτινοβολούμενου θορύβου

• Νέος αλγόριθμος προβλέπει τον υποβρύχιο θόρυβο σε πραγματικό χρόνο

• Ενισχύει τη ναυτική μυστικότητα και την επιχειρησιακή αποτελεσματικότητα

Η νέα τεχνολογία επιτρέπει την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των επιπέδων υποβρύχιου θορύβου που παράγονται από τα πολεμικά σκάφη, επιτρέποντας την έγκαιρη ανίχνευση μη φυσιολογικών κραδασμών και βελτιώνοντας την επιχειρησιακή αποδοτικότητα, μειώνοντας παράλληλα το κόστος συντήρησης.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Κύριο Ερευνητή Seong-Hyun Lee στο Κέντρο Εικονικής Μηχανικής Έρευνας του Κορεατικού Ινστιτούτου Μηχανημάτων και Υλικών , στο πλαίσιο του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας Επιστήμης και Τεχνολογίας , επικύρωσε με επιτυχία το σύστημα μέσω δοκιμών πλήρους κλίμακας σε πολλά πολεμικά πλοία. Η ομάδα ανέπτυξε έναν ιδιόκτητο αλγόριθμο και τεχνολογία τοποθέτησης αισθητήρων που παρακολουθεί και προβλέπει με ακρίβεια τόσο τους κραδασμούς του κύτους όσο και τον υποβρύχιο θόρυβο χρησιμοποιώντας εμπειρικά δεδομένα που συλλέχθηκαν κατά τη λειτουργία του σκάφους.

• «Αυτό το σύστημα παγκόσμιας κλάσης επιτρέπει την πρόβλεψη και την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο στρατηγικά ευαίσθητων δεδομένων υποβρύχιου θορύβου», δήλωσε ο κύριος ερευνητής Seong-Hyun Lee του KIMM . «Δεν ενισχύει μόνο τις δυνατότητες ναυτικής μυστικότητας, αλλά βελτιώνει επίσης την έγκαιρη ανίχνευση σφαλμάτων και την αποτελεσματικότητα της συντήρησης σε διάφορες ναυτικές επιχειρήσεις».

Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους ανάλυσης URN, οι οποίες απαιτούν διακοπτόμενη συλλογή δεδομένων χρησιμοποιώντας εξωτερικό εξοπλισμό σε ήσυχες θαλάσσιες περιοχές χωρίς την κίνηση πλοίων γύρω από αυτές, το νέο σύστημα επιτρέπει τη συνεχή παρακολούθηση επί του πλοίου με ενημερώσεις σε πραγματικό χρόνο. Ακόμα και με περιορισμένο αριθμό αισθητήρων, η βελτιστοποιημένη τοποθέτηση αισθητήρων και οι προηγμένες τεχνικές επεξεργασίας σήματος επιτρέπουν στο σύστημα να διατηρεί υψηλή ακρίβεια πρόβλεψης, επιτυγχάνοντας περιθώριο σφάλματος εντός 4 ντεσιμπέλ κατά τη διάρκεια δοκιμών σε πραγματικό κόσμο.

Ο αλγόριθμος επεξεργάζεται δεδομένα σε πραγματικό χρόνο από επιταχυνσιόμετρα που είναι προσαρτημένα στο κύτος του σκάφους, αναλύοντας τα χαρακτηριστικά των κραδασμών, την απόδοση της ακτινοβολίας και τα προφίλ συχνότητας για να υπολογίσει τα επίπεδα υποβρύχιου ακτινοβολούμενου θορύβου. Επιπλέον, ένας αλγόριθμος στατιστικής ανίχνευσης ανωμαλιών επιτρέπει την έγκαιρη αναγνώριση μη φυσιολογικών μοτίβων κραδασμών, ενώ οι προσαρμόσιμες ρυθμίσεις κατωφλίου προσαρμόζονται σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας.

Αυτή η δυνατότητα σε πραγματικό χρόνο προσφέρει πλεονεκτήματα για μυστικές επιχειρήσεις, ιδιαίτερα στην ανίχνευση αλλαγών που προκαλούνται από σπηλαίωση ή μετατοπίσεις στις λειτουργίες πρόωσης.

Πέρα από τις στρατιωτικές εφαρμογές του, το σύστημα προσφέρει επίσης σημαντικά οφέλη για τη διαχείριση συντήρησης, με ευέλικτη ενσωμάτωση σε ποικίλα σχέδια και λειτουργίες πλοίων. Η διαμόρφωση αισθητήρων βοηθά στη μείωση του κόστους εγκατάστασης και λειτουργίας, βελτιώνοντας παράλληλα τη συνολική διαχείριση του στόλου.

Η ερευνητική ομάδα επικύρωσε περαιτέρω την τεχνολογία συλλέγοντας δεδομένα κραδασμών από αισθητήρες τοποθετημένους στο κύτος κατά τη διάρκεια ποικίλων συνθηκών λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών ταχύτητας. Οι δοκιμές διεξήχθησαν σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα για τη μέτρηση υποβρύχιου θορύβου (ISO 17208-1:2016), με τα αποτελέσματα σε πραγματικό κόσμο να δείχνουν σφάλματα πρόβλεψης σταθερά εντός 4 dB.

Το έργο διεξήχθη από κοινού με τον αμυντικό ανάδοχο LIG Nex1 και υποστηρίχθηκε από τη Διοίκηση Προγράμματος Αμυντικών Προμηθειών και το Ινστιτούτο Έρευνας Τεχνολογίας Ταχείας Απόκτησης Άμυνας στο πλαίσιο του έργου με τίτλο «Τεχνολογία Παρακολούθησης Βασισμένη σε Αισθητήρες Συνδεδεμένης στο Κύτος για Ναυτικά Συστήματα Πρόωσης».
Σχηματικό διάγραμμα του αλγορίθμου πρόβλεψης υποβρύχιου θορύβου.
Πίστωση εικόνας: Κορεατικό Ινστιτούτο Μηχανημάτων και Υλικών (KIMM)