6. Bố cục của luận án
1.2.1. Thiết bị lặn có người lái và không người lái
Thiết bị lặn có người lái: Là loại thường có kích thước lớn. Điển hình là các loại tàu ngầm đây là một loại thiết bị lặn đặc biệt hoạt động dưới nước, có thể hoạt động nhiều tháng trên biển sử dụng các công nghệ năng lượng hạt nhân, động cơ diesel, động cơ điện,…. Nhiều quốc gia có lực lượng hải quân sử dụng tàu ngầm cho mục đích quân sự . Tàu ngầm cũng được sử dụng cho vận chuyển hàng hải và nghiên cứu. Ngoài ra một số hãng cũng phát triển loại thiết bị lặn có người lái cỡ nhỏ phục vụ nghiên cứu, du lịch thám hiểm.
Thiết bị lặn không người lái: Đây là loại thiết bị lặn cỡ nhỏ hoặc rất nhỏ. Loại này được ứng dụng nhiều trong các nhiệm vụ khảo sát, giám sát, thám hiểm, đo đạc, nghiên cứu, … Loại này được chia thành các loại như Hình 1.2.
Hình 1.2. Các loại thiết bị lặn không người lái
Thiết bị lặn điều khiển từ xa qua dây cáp ROV. Các loại ROV được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và khai thác đại dương cũng như khi thực hiện các công việc ngầm ở các vùng nước sâu để thăm dò dầu khí, khảo sát dại dương [10]. Ngoài ra ROV cỡ nhỏ còn được sử vùng nước nội địa, các sông, các hồ, ... Đây là loại thiết bị lặn được cấp năng lượng vàđiều khiển thông qua người điều khiển, với hệ thống dây cáp truyền từ trên bờ hoặc trên tàu mẹ. Loại thiết bị này có những ưu điểm là nguồn điện được cung cấp từ trên bờ do đó việc hoạt động của thiết bị có thể được kéo dài mà không lo đến nguồn năng lượng bổ sung, có khả năng mang thêm các thiết bị khác đi kèm có khối lượng lớn, chủ động trong việc điều khiển. Tuy nhiên cũng có một số nhược điểm là do có dây cáp nên khó có thể hoạt động trong khu vực có các vật cản, nên chỉ phù hợp hoạt động tại những vị trí không có vật cản nhiều.
Thiết bị lặn không người lái
Thiết bị lặn điều khiển từ xa có dây cáp ROV
Thiết bị lặn điều khiển từ xa không dây (UUV)
12
Hình 1.3.Thiết bị lặn OKPO 600 [9]
AUV là thiết bị lặn tự hành hoạt động được dưới nước độc lập với việc cấp nguồn, điều khiển và không đòi hỏi sự can thiệp từ bên ngoài. AUV được điều khiển và dẫn đường thông qua bộ điều khiển đặt trên thiết bị lặn và có thể cơ động theo không gian ba chiều, cho phép AUV đi theo quỹ đạo được lập trình trước. AUV hoạt động nhờ vào năng lượng mà chúng mang theo và rất phù hợp cho việc thăm dò, đo đạc và giám sát các mục tiêu dưới nước. Đặc biệt trong lĩnh vực quân sự, các AUV đảm nhiệm các nhiệm vụ tuần tra, cảnh báo sớm, hay tìm diệt các mục tiêu dưới nước. AUV có thể sử dụng các hình thức giao tiếp khác như: sử dụng sóng âm, tần số vô tuyến hoặc kết nối vệ tinh để truyền dữ liệu.
13
Hình 1.5. Thiết bị lặn tự hành AUV ATLAS MARIDAN 300 [9]
UUV không hoàn toàn tự động, thường được điều khiển bởi một người vận hành từ xa thông qua điều khiển không dây. Do đó UUV phụ thuộc rất nhiều vào khả năng truyền tin, tần số của bộ điều khiển từ xa, do đó bị hạn chế về khoảng cách điều khiển và độ sâu điều khiển.
Hình 1.6. Thiết bị lặn UUV HUGIN 3000 [9]
Thiết bị lặn được nghiên cứu chế tạo trong luận án này là dạng thiết bị lặn tự hành AUV với mục tiêu có thể ứng dụng để thu thập hình ảnh, đo đạc thông số môi trường nước, có thể được sử dụng để giám sát môi trường biển dài ngày, ...