شهپاد چیست؟ چه کاربردهایی دارند؟ (انواع آن)

آیا می‌دانید شهپاد چیست؟ شهپادها یا Unmanned underwater vehicles  نوعی وسیله نقلیه خودران هستند که برای کار در زیر آب بدون خدمه انسانی طراحی شده‌اند. این خودروها برای کاربردهای مختلفی از تحقیقات علمی و اکتشاف گرفته تا عملیات نظامی و کارهای تجاری مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با ادامه پیشرفت فناوری، قابلیت‌های شهپاد در حال گسترش است که آن‌ها را به ابزاری ارزشمند برای طیف وسیعی از صنایع تبدیل می‌کند. در ادامه این مقاله از مجله جوان ایرانی در ارتباط با شهباد بیشتر صحبت کرده‌ایم.

اشکال شهپاد

شهپادها بسته به کاربرد مورد نظرشان در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند. برخی از این زیردریایی‌ها شبیه زیردریایی‌های سنتی هستند، با شکل استوانه‌ای بلند و سیستم‌های محرکه‌ای که به آن‌ها اجازه می‌دهد به‌سرعت در آب حرکت کنند. برخی دیگر جمع و جورتر هستند، با طراحی اژدر مانند که به آن‌ها اجازه می‌دهد به‌راحتی در فضاهای تنگ یا آب کم‌عمق مانور دهند.

مزایای شهپاد چیست؟

شهپادها را می‌توان برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد همه چیز از دمای آب و شوری گرفته تا حضور آلاینده‌ها و موجودات دریایی استفاده کرد.

شهپادها همچنین برای مطالعه زیستگاه‌های کف اقیانوس‌ها، زیر آب و رفتار حیوانات دریایی برای تحقیقات علمی، اکتشاف منابع و نظارت بر محیط‌زیست بسیار مناسب هستند. با استفاده از دوربین‌ها و سایر حسگرها، شهپادها می‌توانند تصاویری با جزئیات مناسب ثبت کنند.

یکی دیگر از مزایای کلیدی شهپادها توانایی آن‌ها در عملکرد مستقل و بدون کنترل مستقیم انسان است. این مزیت به آن‌ها اجازه می‌دهد برای مدت طولانی زیر آب بمانند، داده‌ها را جمع‌آوری کرده و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر یا تأمین مجدد وظایف را انجام دهند.

شهپادها همچنین می‌توانند برای پیمایش مسیرها یا مناطق خاص برنامه‌ریزی شوند که آن‌ها را برای کارهایی مانند بازرسی خط لوله یا نظارت زیر آب ایدئال می‌کند.

انواع شهپاد

شهپادها انواع مختلفی دارند که هر کدام دارای قابلیت‌ها و ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند. برخی از رایج‌ترین انواع شهپادها عبارت‌اند از:

Remotely Operated Vehicle (ROV)

در قسمت‌های قبل از ROV صحبت کردیم و خواندیم که این وسایل نقلیه توسط یک اپراتور انسانی کنترل می‌شوند و از طریق یک اتصال به سطح متصل می‌شوند. ROVها به سنسورها و دوربین‌های مختلفی برای جمع‌آوری داده‌ها و انجام عملیات در زیر آب مجهز هستند.

وسیله نقلیه زیر آب خودمختار

AUV به‌گونه‌ای طراحی شده که به طور مستقل و بدون دخالت انسان عمل می‌کند. این مدل مجهز به حسگرها، دوربین‌ها و سیستم‌های ناوبری برای جمع‌آوری داده‌ها و انجام عملیات‌های مختلف در زیر آب است.

خودروهای هیبریدی

این خودروها ترکیبی از ROV و AUV هستند و می‌توانند به‌صورت مستقل و از راه دور کار کنند. خودروهای هیبریدی مجهز به اتصالی هستند که می‌توان آن‌ها را جدا کرد تا به طور مستقل کار کنند.

کاربردهای شهپاد چیست؟

شهپادها کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. برخی از رایج‌ترین کاربردهای شهپاد عبارتند از:

نظامی

شهپادها به طور گسترده توسط سازمان‌های نظامی در سراسر جهان برای کارهای مختلف مانند پاک‌سازی مین، شناسایی و نظارت زیر آب استفاده می‌شوند.

نفت و گاز

شهپادها برای بازرسی سکوهای نفتی دریایی، خطوط لوله و سازه‌های زیر آب استفاده می‌شوند. آن‌ها همچنین می‌توانند برای نظارت و جمع‌آوری داده‌ها در مورد نشت نفت استفاده شوند.

تحقیقات علمی

شهپادها به طور گسترده در تحقیقات علمی برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد اکوسیستم‌های زیر آب، حیات دریایی و ساختارهای زمین‌شناسی زیر آب استفاده می‌شوند.

جستجو و نجات

شهپادها توسط سازمان‌های جستجو و نجات برای مکان‌یابی و نجات افراد مضطر در محیط‌های زیر آب استفاده می‌شوند.

چالش‌های پیشروی شهپادها

درحالی‌که شهپادها کاربردی هستند و طیف وسیعی از قابلیت‌ها را ارائه می‌دهند؛ اما با چالش‌های مختلفی روبرو هستند که باید به آن‌ها توجه شود. برخی از رایج‌ترین چالش‌های پیشروی شهپادها عبارت‌اند از:

برد و استقامت محدود

شهپادها به دلیل ظرفیت محدود باطری و نیاز به کار در زیر آب، برد و استقامت محدودی دارند. این امر توانایی آن‌ها را برای انجام مأموریت‌های طولانی‌مدت محدود می‌کند.

ارتباطات

شهپادها به دلیل عملکردشان در یک محیط زیر آب، جایی که سیگنال‌های رادیویی محدود است، با چالش‌های ارتباطی مواجه هستند. این امر حفظ یک اتصال قابل‌اعتماد با سطح را دشوار می‌کند.

ناوبری

شهپادها به دلیل عدم وجود سیگنال‌های GPS در زیر آب با چالش‌های ناوبری روبرو هستند. این امر مستلزم استفاده از سیستم‌های ناوبری جایگزین، مانند موقعیت‌یابی صوتی و محاسبه است.

شرایط محیطی

شهپادها با چالش‌های محیطی مختلفی مانند فشار بالا، دمای شدید و جریان‌های قوی روبرو هستند. این شرایط می‌تواند بر عملکرد خودرو و دقت داده‌های جمع‌آوری شده تأثیر بگذارد.

نتیجه

با خواندن این مطلب متوجه شدید که شهپاد چیست؟ وسایل نقلیه زیر آب بدون سرنشین انقلابی در نحوه انجام وظایف در محیط‌های زیر آب ایجاد کرده‌اند. آن‌ها طیف گسترده‌ای از قابلیت‌ها و کاربردها را ارائه می‌دهند و پتانسیل تغییر صنایع مختلف را دارند.

بااین‌حال، شهپادها با چالش‌های مختلفی روبرو هستند که برای باز کردن پتانسیل کامل آن‌ها باید موردتوجه قرار گیرد. پیشرفت در فناوری و تحقیقات به طور مداوم برای غلبه بر این چالش‌ها انجام می‌شود و شهپادها را به یک فناوری امیدوارکننده برای آینده تبدیل می‌کند.