O Centro de Guerra Naval de Superfície da Divisão da Cidade do Panamá (NSWC PCD) está liderando um esforço colaborativo e inovador no desenvolvimento de sistemas não tripulados modulares e baratos.
Originalmente chamado de produto mínimo viável do Swarm (Swarm MVP), esse projeto inovador agora é conhecido coletivamente como “família de sistemas microSwarm” ou “µFOS”. O projeto µFOS visa reduzir o custo e a complexidade da fabricação em sistemas de veículos não tripulados, mantendo o desempenho e integração dos domínios terrestre, marítimo e aéreo por meio de comando e controle baseados em arquitetura aberta modular.
De acordo com o Dr. Cameron Matthews, investigador principal do NSWC PCD µFOS, o programa começou quando ele reconheceu a necessidade de ativos de veículos subaquáticos não tripulados (UUV) baratos como alvos sob seus esforços contrários de UUV (cUUV).
“Entrei nesse ramo para quebrar veículos, não para fabricar veículos”, disse Matthews. “Juntamente com os co-parceiros dos esforços de Jeremy Hankins e Brian Wallace, decidimos desenvolver um conceito para veículos de custo extremamente baixo que poderiam fazer mais do que apenas ser bucha de canhão”.
Matthews creditou o trabalho em grande parte ao que originalmente era um projeto de Engenharia e Ciência Inovadora Naval (NISE), liderado pelos NSWC PCD Scientists Drs. Desenhou Lucas e Patrick Walters. Os Drs Walters e Lucas estavam trabalhando com o NSWC Carderock, o Centro Naval de Guerra Submarina (NUWC) Newport e o NUWC Keyport para desenvolver sistemas de autonomia baratos, mais para testar inteligência artificial e aprendizado de máquina do que sistemas completos.
“Reconhecemos o que Lucas e Walters estavam fazendo com seu teste de autonomia, e poderiam salvar milhões da Marinha dos EUA no futuro se estivéssemos processando alvos que custam alguns milhares de dólares cada, em vez de mais de um milhão cada”, disse Matthews. “Pouco tempo depois, percebemos que a maioria dos componentes da plataforma era suficiente para suportar muitas missões normalmente reservadas para nossas plataformas mais atraentes, mas caras e complexas”.
Através da impressão tridimensional, Matthews disse que muitas peças em um UUV, sistemas aéreos não tripulados ou veículos de superfície não tripulados, comumente referidos em geral como UxVs, podem ser produzidos de maneira rápida e barata, em vez de adquiridos. Enquanto trabalhava com Lucas e Walters para desenvolver projetos do governo, Hankins e Wallace colaboraram em paralelo com parceiros do setor para desenvolver o início de sistemas de produção em massa e identificar as instalações necessárias.
“O design do µFOS rapidamente levou a um esforço de equilíbrio entre as práticas” enxutas “(apenas o suficiente, na hora certa), onde as peças são impressas sob demanda e o modelo mais antigo de estocagem de componentes em quantidade que você nunca acaba”, disse Matthews. “O sistema µFOS foi desenvolvido para ser intercambiável com baterias e carga útil. Se uma barbatana quebrar, os usuários podem imprimir outra. Se os usuários quiserem mudar de software, é possível fazer o download facilmente de outra versão. O melhor de tudo é que, se um usuário perde o sistema, outro pode ser fabricado e entregue em curto espaço de tempo, com baixo custo.”
A economia de custos para a Marinha está aumentando significativamente à medida que o desenvolvimento avança.
“Vimos uma redução geral de cerca de 40% para veículos funcionais”, disse Matthews. “Prevemos reduzir para cerca de 70% do nosso ponto de partida para um veículo de linha de base, que facilmente cai para menos de US $ 10 mil por unidade, mesmo sem incentivos à produção em massa”.
Matthews disse que o projeto µFOS é importante porque, ao final deste projeto, o µFOS já terá acumulado mais de 500 horas de tempo de teste no mar. Isso ajudou muito os requisitos de projeto para fazer com que os veículos funcionem de maneira consistente o suficiente para executar suas missões enquanto saem da linha de montagem. O NSWC PCD espera que um dia seja capaz de desenvolver veículos através de parceiros do setor a taxas de muitos milhares por ano.
“A parte mais relevante para nós não é como eles são usados. Os sistemas são adequados para realizar muitas missões, sejam contramedidas contra minas, guerra antissubmarina ou sejam alvo de treinamento cUUV”, disse Matthews. Eles são fáceis de fabricar, funcionam como anunciados e são econômicos o suficiente para serem considerados descartáveis.”
O NSWC PCD tem trabalhado com toda a Empresa Naval de Pesquisa e Desenvolvimento, bem como com parceiros do setor, para desenvolver drones de custo-benefício, e espera trabalhar no futuro para poder liberar o governo dos projetos de prateleira para o setor, o que permitirá a Marinha aproveite as capacidades de fabricação do setor para produzir grandes volumes de produtos com pouco esforço de ambos os lados. Os esforços futuros incluem a expansão do número de componentes UxV que podem ser produzidos de maneira econômica em laboratório, incluindo motores e eletrônicos.
O design e a inovação desses sistemas não tripulados são patrocinados pelo financiamento do NISE.
TRADUÇÃO E ADAPTAÇÃO: DAN
FONTE: navsea
FOTOS: Eddie Green