كيم يتوصل إلى حل للتنبؤ بالضوضاء المشعة تحت الماء

الباحث الرئيسي، سونغ هيون لي، من معهد كوريا للآلات والمواد (KIMM). حقوق الصورة: المعهد الكوري للآلات والمواد (KIMM)

قال الباحث الرئيسي سونغ هيون لي من معهد كيم: "يُمكّن هذا النظام العالمي من التنبؤ ببيانات الضوضاء تحت الماء الحساسة استراتيجيًا ورصدها في الوقت الفعلي". وأضاف: "لا يُعزز هذا النظام قدرات التخفي البحرية فحسب، بل يُحسّن أيضًا الكشف المبكر عن الأعطال وكفاءة الصيانة في مختلف العمليات البحرية". حقوق الصورة: معهد كوريا للآلات والمواد (KIMM).

Previous Next

أفادت تقارير أن باحثين في معهد كوريا للآلات والمواد (KIMM) في كوريا الجنوبية طوروا نظامًا يعتمد على أجهزة استشعار مثبتة على الهيكل للتنبؤ بالضوضاء المشعة تحت الماء (URN)، وهو عامل رئيسي في عمليات التخفي البحرية.

• ---

  شركة كيم تُطوّر أول نظام استشعار مُثبّت على هيكل القارب للتنبؤ بالضوضاء المُشعّة تحت الماء

• خوارزمية جديدة تتنبأ بالضوضاء تحت الماء في الوقت الحقيقي

• يعزز التخفي البحري والكفاءة التشغيلية

وتسمح التكنولوجيا الجديدة بمراقبة مستويات الضوضاء تحت الماء التي تولدها السفن البحرية في الوقت الحقيقي، مما يتيح الكشف المبكر عن الاهتزازات غير الطبيعية وتحسين الكفاءة التشغيلية مع تقليل تكاليف الصيانة.

نجح فريق البحث، بقيادة الباحث الرئيسي سيونغ هيون لي في مركز أبحاث الهندسة الافتراضية التابع للمعهد الكوري للآلات والمواد ، التابع للمجلس الوطني لبحوث العلوم والتكنولوجيا ، في التحقق من صحة النظام من خلال تجارب شاملة على عدة سفن حربية. وطوّر الفريق خوارزمية خاصة وتقنيةً لتحديد موضع المستشعرات، تراقب وتتنبأ بدقة باهتزازات الهيكل والضوضاء تحت الماء، باستخدام بيانات تجريبية جُمعت أثناء تشغيل السفينة.

• قال الباحث الرئيسي سيونغ هيون لي من معهد كيم : "يُمكّن هذا النظام العالمي من التنبؤ ببيانات الضوضاء تحت الماء الحساسة استراتيجيًا ورصدها في الوقت الفعلي". وأضاف: "لا يُعزز هذا النظام قدرات التخفي البحرية فحسب، بل يُحسّن أيضًا الكشف المبكر عن الأعطال وكفاءة الصيانة في مختلف العمليات البحرية".

بخلاف أساليب تحليل URN التقليدية، التي تتطلب جمع بيانات متقطع باستخدام معدات خارجية في مناطق بحرية هادئة خالية من حركة السفن المحيطة، يُمكّن النظام الجديد من المراقبة المستمرة على متن السفينة مع تحديثات آنية. حتى مع وجود عدد محدود من أجهزة الاستشعار، فإن وضع أجهزة الاستشعار المُحسّن وتقنيات معالجة الإشارات المتقدمة تُمكّن النظام من الحفاظ على دقة تنبؤ عالية، محققًا هامش خطأ في حدود 4 ديسيبل خلال الاختبارات العملية.

تعالج الخوارزمية البيانات الفورية من مقاييس التسارع المثبتة على هيكل السفينة، وتحلل خصائص الاهتزاز، وكفاءة الإشعاع، وأنماط التردد لحساب مستويات الضوضاء المشعة تحت الماء. بالإضافة إلى ذلك، تتيح خوارزمية الكشف الإحصائي عن الشذوذ التحديد المبكر لأنماط الاهتزاز غير الطبيعية، بينما تتكيف إعدادات العتبة القابلة للتكيف مع مختلف ظروف التشغيل.

توفر هذه القدرة في الوقت الفعلي مزايا للعمليات الخفية، وخاصة في اكتشاف التغييرات الناجمة عن التجويف أو التحولات في أوضاع الدفع.

إلى جانب تطبيقاته العسكرية، يوفر النظام أيضًا فوائد كبيرة لإدارة الصيانة، بفضل مرونة دمجه في مختلف تصاميم وعمليات السفن. يساعد تصميم المستشعر على خفض تكاليف التركيب والتشغيل، مع تحسين إدارة الأسطول بشكل عام.

قام فريق البحث بالتحقق من صحة هذه التقنية من خلال جمع بيانات الاهتزاز من أجهزة استشعار مثبتة على هيكل القارب خلال ظروف تشغيلية مختلفة، بما في ذلك تغيرات السرعة. أُجري الاختبار وفقًا للمعايير الدولية لقياس الضوضاء تحت الماء (ISO 17208-1:2016)، وأظهرت النتائج العملية أخطاءً في التنبؤ ضمن 4 ديسيبل باستمرار.

تم تنفيذ المشروع بشكل مشترك مع شركة المقاولات الدفاعية LIG Nex1 وتم دعمه من قبل إدارة برنامج الاستحواذ الدفاعي ومعهد أبحاث تكنولوجيا الاستحواذ السريع الدفاعي في إطار المشروع المعنون "تكنولوجيا المراقبة المستندة إلى أجهزة الاستشعار المرفقة بالهيكل لأنظمة الدفع البحرية".
مخطط تخطيطي لخوارزمية التنبؤ بالضوضاء تحت الماء.
حقوق الصورة: معهد كوريا للآلات والمواد (KIMM)