Эволюция стратегий безопасности подводных кабелей

На прошлой неделе британская армия раскрыла скрытую операцию российских подводных лодок в водах Великобритании. Эта операция рассматривалась как часть российской уловки, в то время как другие специализированные суда проводили сомнительные действия рядом с критической подводной инфраструктурой.

Инциденты подобного рода подчеркивают растущую важность подводной инфраструктуры, которая поддерживает коммуникации, энергоснабжение и финансовые рынки. Когда они нарушаются, последствия могут быть немедленными и выходить за пределы национальных границ.

Хотя основное внимание уделяется мониторингу и обнаружению, опыт отрасли подчеркивает, что большая проблема заключается в реагировании. Ремонт подводной инфраструктуры — это сложная операция, требующая специализированных судов, современного оборудования и высококвалифицированного персонала. В зависимости от места, глубины воды, погодных условий и требований к разрешениям, ремонт может занять дни или даже больше.

«Мониторинг активности — это лишь часть картины», — продолжил Грейнджер. «Настоящее испытание заключается в том, насколько быстро мы можем отреагировать, когда происходит нарушение. Это зависит от наличия подходящих судов, необходимых навыков и регулирующих рамок, которые позволяют быстро мобилизовать ресурсы через границы».

IMCA отмечает, что растущий спрос на энергетическую инфраструктуру, включая ветровую и полевую интерконнекцию, создает дополнительное давление на доступность специализированных судов и квалифицированного персонала, необходимых для установки и ремонта.

«Это не только о немедленном инциденте», — добавил Грейнджер. «Поскольку безопасность энергии становится все более актуальной, устойчивость подводной инфраструктуры должна рассматриваться как стратегический приоритет».

На этой неделе компания, занимающаяся проектированием, установкой и жизненным циклом кабелей, Nexans подчеркнула сдвиг в ожиданиях от реактивных моделей ремонта к структурированным, предвосхищающим стратегиям IMR, встроенным в планирование инфраструктуры.

Если сбои подводных кабелей остаются относительно редкими, когда они происходят, их последствия немедленны. С ограниченной избыточностью в системах передачи электроэнергии, отключения могут нарушить потоки электроэнергии, повлиять на рынки и задержать интеграцию возобновляемых источников энергии.

«В то же время экосистема, необходимая для реагирования, такая как специализированные суда, квалифицированный персонал и доступное оборудование, остается ограниченной. Каковы результаты? Растущий дисбаланс: больше инфраструктуры, более высокая подверженность и ограниченная способность быстро восстанавливаться».

Также на этой неделе MIT описала, как команда, возглавляемая Мадлен Миллер, работает над поддержкой AUV для дайверов, ремонтирующих критическую инфраструктуру. Миллер говорит, что для поиска повреждения подводного кабеля команда судна может поднять всю линию или развернуть ROV для обследования линии. Вместо этого ее команда разрабатывает технологии, которые позволяют AUV картировать линию и точно определять местоположение неисправности, чтобы дайвер затем мог ее устранить.

«Дайверы и AUV обычно не работают вместе под водой», — говорит Миллер. «Подводные миссии, требующие участия человека, обычно требуют манипуляций, которые робот не может выполнить, таких как ремонт инфраструктуры или деактивация мины. Даже ROV сложно использовать под водой для очень сложных манипуляционных задач, потому что манипуляторы сами по себе недостаточно ловкие».

Помимо их превосходной ловкости, люди отлично распознают объекты под водой. Но люди, работающие под водой, не могут выполнять сложные вычисления или двигаться очень быстро, особенно если они несут тяжелое оборудование; у роботов есть преимущество в обработке данных, высокой скорости и выносливости. Чтобы объединить эти сильные стороны, Миллер и ее команда разрабатывают оборудование и алгоритмы для подводной навигации и восприятия — две ключевые возможности для эффективного сотрудничества человека и робота.

Как объясняет Миллер, дайверы могут полагаться только на компас и подсчет гребков, чтобы ориентироваться. С учетом отсутствия ориентиров и потенциально мутных условий, вызванных недостатком света на глубине или наличием биологического материала в водной колонне, они могут легко потеряться.

Чтобы роботы могли помочь дайверам ориентироваться, им необходимо воспринимать свою среду. Однако в условиях темноты и мутности камеры не могут создавать изображения, в то время как сонар генерирует изображения, которые не имеют цвета и показывают только формы и тени объектов на сцене.

С завершением внутренней исследовательской программы, направленной на преодоление этих проблем, команда Миллер теперь ищет внешнее финансирование для доработки и перехода технологии к военным или коммерческим партнерам.

«Подводная сфера становится все более оспариваемой, поскольку все больше стран развивают и совершенствуют возможности автономных морских систем. Поддержание глобальной экономической безопасности и стратегического преимущества США в подводной сфере потребует использования и объединения лучших возможностей ИИ и человека», — говорит Миллер.