美海軍正在考慮將無(wú)人機(jī)（UAV）作為另一種管理艦船腐蝕的工具。在近期的一次演示中，一架無(wú)人機(jī)從已經(jīng)退役的美海軍“中途島”號(hào)航母上起飛，沿著預(yù)定規(guī)劃的航線對(duì)艦船進(jìn)行了幾分鐘的拍攝。這也表明美海軍仍在利用已退役的艦船來(lái)進(jìn)行相關(guān)的訓(xùn)練工作。

在海軍的演示過(guò)程中，計(jì)算機(jī)視覺算法分析了無(wú)人機(jī)收集到的數(shù)據(jù)，并顯示出整個(gè)“中途島”號(hào)航母的嚴(yán)重腐蝕情況——作為一艘已退役的艦船，“中途島”號(hào)為美海軍測(cè)試提供了一個(gè)目標(biāo)豐富的環(huán)境。

根據(jù)美海軍艦員及前線海軍陸戰(zhàn)隊(duì)提出的需求，海軍研究辦公室的TechSolution團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)將于12個(gè)月內(nèi)交付該技術(shù)的原型解決方案。

圖1 “上層無(wú)人機(jī)”在“中途島”號(hào)航母上進(jìn)行演示

該項(xiàng)目稱為“上層無(wú)人機(jī)”（Topside Drone），是一種在商用現(xiàn)貨（COTS）無(wú)人機(jī)上裝備新型的腐蝕/異常探測(cè)傳感器有效載荷進(jìn)行處理的方案，該技術(shù)將會(huì)用于檢測(cè)困擾海軍艦艇的材料缺陷、腐蝕、變形及其他狀況。無(wú)人機(jī)將會(huì)在規(guī)定的區(qū)域飛行，進(jìn)行照片拍攝和數(shù)據(jù)測(cè)量，以確定是否存在腐蝕以及腐蝕的嚴(yán)重程度。

美海軍中尉魯本·阿扎德表示：“在艦船上，雨水及海水等元素一直在腐蝕船只，一些是可見的，一些是肉眼難以識(shí)別的。通過(guò)紅外圖像，‘上層無(wú)人機(jī)’檢測(cè)技術(shù)可以在80英尺外識(shí)別腐蝕狀態(tài)。”

圖2 拍攝中的無(wú)人機(jī)

“上層無(wú)人機(jī)”具有用于數(shù)據(jù)收集的互補(bǔ)的有效載荷，LiDAR（光探測(cè)和測(cè)距）使用脈沖激光的形式來(lái)測(cè)量目標(biāo)距離，LiDAR的掃描能夠精確地捕捉到視線范圍內(nèi)所有物體的幾何形狀，并用于創(chuàng)建艦船的數(shù)字模型；第二個(gè)有效載荷是可見光/紅外相機(jī)捕捉圖像用于數(shù)字模型的幾何外觀，然后利用計(jì)算機(jī)視覺對(duì)腐蝕情況進(jìn)行算法檢測(cè)。

圖3 腐蝕狀態(tài)捕捉轉(zhuǎn)化

除了增強(qiáng)了對(duì)腐蝕的識(shí)別能力，“上層無(wú)人機(jī)”還將減少對(duì)艦員的維護(hù)需求。海軍“上層無(wú)人機(jī)”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人馬克·比林斯基稱：“艦員在查看腐蝕及其他設(shè)備情況中會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，而無(wú)人機(jī)可以四處飛行拍攝艦船影像，快速自主地收集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，在不占用艦員時(shí)間的情況下就能夠識(shí)別是否存在腐蝕。”