Needfinding for a wind propelled autonomous surface vehicle

Abstract

Autonomous surface vehicles (ASVs) are a type of unmanned vehicles that operate on the surface of the water and can be utilized for assorted tasks by equipping them with different technologies. Various energy sources can be used for the motion of vehicle as well. Wind propulsion is one of the available methods of harvesting energy for movement from the environment, which has potential to increase the persistence of the vehicle in addition to other advantages. Other unmanned technologies for the marine environment exist and the topic of what wind propelled ASVs might be best suited for was explored. ASVs have potential to improve oceanographic data gathering for marine research with vertical profiling capability in shallow oceans, where other technologies are inefficient or lacking. With station keeping abilities ASVs have potential to compete with bottom moored buoys with cost efficiency. Autonomous surface vehicles can also utilize wireless communication technologies in order to provide real time data or interact with other equipment. ASVs could be used for passive acoustic monitoring research for detecting underwater vocalizations for the presence of animals in a given area with reduced costs. They could also be used to deploy and retrieve marine equipment and cut costs compared to current methods. However, current legislation limits the use of ASVs.

Miehittämättömät pinta-alukset (ASV) ovat veden päällä kulkevia robottiveneitä, joita voidaan käyttää moniin tarkoituksiin varustamalla ne eri teknologioilla. Liikkumiseen voidaan käyttää erilaisia energianlähteitä ja energiaa voidaan kerätä myös ympäristöstä. Yksi tapa on tuulen avulla purjehtiminen, jota käyttämällä voidaan pidentää ASVn toiminta-aikaa. Purjehtiminen tarjoaa myös muita etuja. Meriympäristössä hyödynnetään myös muita miehittämättömiä teknologioita ja tuuli-voimalla kulkevien miehittämättömien pinta-alusten etuja näihin verrattuna selvitettiin. ASVilla on potentiaalia parantaa merentutkimuksellisen datan keruuta mittaamalla vertikaaliprofiileilla matalissa merissä, joissa muut miehittämättömät teknologiat toimivat energiatehottomasti tai puutteellisesti. Positiotaan pitävät ASVt saattavat myös pystyä kilpailemaan pohja-ankkuroitujen poijujen kanssa kustannustehokkaasti. Miehittämättömät pinta-alukset voivat hyödyntää erilaisia langattomia tiedonsiirtoteknologioita tuottamaan reaaliaikaista dataa tai vuorovaikuttamaan muiden laitteiden kanssa. Miehittämättömät pinta-alukset saattavat myös soveltua akustiseen tutkimuskäyttöön tutkimukseen merieläinten ääntelyiden havainnointiin kustannustehokkaasti. Tämän lisäksi ASVt voisivat myös laukaista ja noutaa muuta laitteistoa meriympäristössä. Nykyinen lainsäädäntö kuitenkin rajoittaa miehittämättömien pinta-alusten käyttöä.