最新の潜水艦:完全無人の大型UUV開発
Latest submarine: Japan’s fully unmanned large UUV
最新潛水艇:日本全無人駕駛大型UUV
・岩国サテライトで大型UUVリモート操作
・UUVの自律性、長期間・長距離運用試験
乗りものニュース掲載記事からSummaryをお届けします。
大型UUVの開発:
防衛装備庁が開発する“期待の新装備”開発拠点をみてきた。
ドローンを活用する新たな舞台として注目されているのが水中です。
航続距離や行動可能期間の長い大型UUVの開発が各国で進んでいます。
アメリカの「Orca」、
フランスの「OUDD」、
韓国の「ASWUUV」などです。
この動きは、四方を海に囲まれた日本も例外ではありません。
防衛装備庁:艦艇装備研究所
長期運用型のUUVで、大型UUV開発を進めています。
船名長期運用型UUV
船種AUV
船主防衛装備庁艦艇装備研究所
設計会社三菱重工業株式会社
建造会社三菱重工業株式会社
竣工年月日2022年12月20日
Lpp × B × D – d10.1m × 1.8m × 1.8m
総トン数17.5トン
速力巡航3~4ノット
主機電動モータ(4機)積載貨物なし
特徴的な艤装品前方ソーナー、全周ソーナー
岩国海洋環境:試験評価サテライト
大型UUVの試験評価を行う岩国海洋環境試験評価サテライトを訪問した。
実機を取材するとともに、大型UUV開発の課題を確認。
長期運用型UUVのモジュール構造:
長期運用型UUVは、モジュール構造を採用する。
機能別モジュールを結合し、UUV全体を構築する。
1.本体モジュール
基本形となる「本体モジュール」は、航行に必要なセンサーなどが入る「頭部モジュール」、
2.エネルギーモジュール
リチウムイオン電池を積んだ「エネルギーモジュール」、
3.尾部モジュール
スラスターや舵を含む「尾部モジュール」の3つから成ります。
4.追加モジュール
用途に応じて、機能ごとに異なる追加モジュールを組み合わせ。
追加モジュールを加えると16m近い巨体になる。
水中機器設置モジュール:
すでに’水中機器設置モジュールの存在’が明らかになった。
これは、監視用センサーや水中通信ノードの設置するのが目的。
ある程度の重量物を運搬し、水中に危機を設置する。
水中の通信手段:
空中と異なり、水中は電波が通じません。
音波や光といった通信手段も存在する。しかし比較的短距離に限られます。
大型UUVは、’遠距離からリモート操作できること’が重要だ。
大型UUVのリモート操作:
命令した通りに動かすのは簡単か?
水中ルートを正しく進み、海底の危険物を避け、道を探す必要がある。
自分の位置を正しく把握:
1.水中で自分の位置を把握し、正しい方向に進むことは簡単ではない。
2.電波が届かないためGPSが使えず、変化する海流の影響を常に受ける。
長期運用型UUVの自己位置推定:
長期運用型UUVは、次の方法自己位置を推定している。
3.音波により海底との相対速度を計測する機器を使用
4.また慣性航法装置を組み合わせることで推定する
5.暗い水中で音波を頼りに周囲を観察する。
6.障害物を認識して、回避判断することも必要だ。
岩国海洋環境:試験評価サテライト
UUV自律制御の試験を行う施設が、岩国海洋環境試験評価サテライトだ。
水中音響計測装置:
ー水中音響計測装置と呼ばれる巨大水槽
1.海中の音響環境を、正確に再現出来る。
2.擬似的に海中と同じ状況を再現する。
この装置で、長期運用型UUVが正しい判断を下す。
HILS(Hardware In The Loop Simulation)
ーHILSと呼ばれるシミュレーション装置
岩国ではUUVの「頭脳のテスト」が行われている。
1.バーチャル空間上にUUVモデルを再現する。
2.海洋環境(海底地形、水温、水流など)での判断能力を評価。
日本の長期運用型UUV:
現在、7日間の連続運用が現在可能である。
7日間はあくまで研究のマイルストーン。今後、長期間運用を目指す。
米海軍の大型UUV 「Orca」:
大型UUVで問題となるのが、エネルギーだ。
米海軍の大型UUV「Orca」は、2か月動くことができる。
「Orca」は、ディーゼル・エレクトリック機関を搭載しているからだ。
日本の長期運用型UUV:
日本の長期運用型UUVは、LIBを搭載する。
現在の技術では、LIBより化石燃料のほうが、エネルギー密度(体積あたりのエネルギー量)が高い。
UUVの隠密行動:
米海軍「Orca」はディーゼル機関で、吸排気のため浮上の必要がある。
これは隠密行動が必要なUUVにとって、大きなデメリットだ。
燃料電池やAPI機関の採用
日本では、燃料電池やAPI機関など、高性能動力源を研究中。
長期運用が可能な大型UUVは、島国日本にとって必要不可欠な防衛装備だ。
https://news.yahoo.co.jp/articles/a4315b3432c4e1f03104a2024d001231f3f8cdc9