شهپاد چیست و چگونه کار می‌کند؟ در این مطلب با شهپاد، شمپاد، شناورهای بدون‌سرنشین، کاربردهای نظامی و غیرنظامی، USV و تفاوت شهپاد با پهپاد آشنا شوید.
با افزایش نقش فناوری‌های بدون‌سرنشین در صنایع نظامی و غیرنظامی، شناخت تفاوت میان این تجهیزات اهمیت دوچندانی پیدا کرده است. «شهپاد» یا شناور هدایت‌پذیر از دور، نسل جدیدی از تجهیزات دریایی است که بدون نیاز به حضور خدمه، مأموریت‌های پیچیده‌ای را از شناسایی و مراقبت گرفته تا پشتیبانی عملیاتی به انجام می‌رساند. در کنار شهپادها، «شمپاد»ها (شناورهای زیرسطحی) نیز نقشی حیاتی در پایش زیرساخت‌های زیرآبی ایفا می‌کنند.
به گزارش نمناک، شهپاد (USV) نوعی شناور هدایت‌پذیر از دور است که مأموریت‌های خود را یا تحت کنترل اپراتور و یا به‌صورت خودکار در محیط دریا سپری می‌کند.این شناورها می‌توانند در مأموریت‌های غیرنظامی و نظامی از جمله شناسایی، مراقبت، جمع‌آوری اطلاعات، مین‌یابی، حفاظت از زیرساخت‌های دریایی و پشتیبانی مورد استفاده قرار گیرند.
در دنیای تخصصی، این شناورها را USV (سطحی) و تجهیزات زیرآبی را UUV (زیرسطحی) می‌نامند. تفاوت اصلی آن‌ها با پهپادها در محیط فعالیت و نوع فناوری‌های مورد استفاده در برابر فشار و ویژگی‌های آب است.
نحوه عملکرد شهپادها بر پایه تعامل میان تجهیزات سخت‌افزاری و سیستم‌های هوشمند استوار است. این شناورها از مجموعه‌ای از ابزارها شامل سامانه‌های ناوبری، حسگرهای محیطی و رایانه‌های پردازشی تشکیل شده‌اند. روند کار آن‌ها به دو صورت انجام می‌شود:
۱. کنترل دستی: اپراتور از راه دور، تمامی تصمیمات حرکت و عملیات را مدیریت می‌کند.
۲. کنترل خودکار: شناور با تحلیل داده‌های دریا از طریق حسگرها، مأموریت را به‌صورت مستقل و هوشمندانه پیش می‌برد.
بنابراین، تمرکز اصلی در نسل‌های جدید شهپاد، از «هدایت ساده» به سمت «خودکارسازی و پردازش هوشمند داده‌ها» تغییر یافته است.
تکنولوژی شهپاد (USV) ابزاری چندمنظوره برای دنیای امروز است که در زمینه‌های زیر کاربرد دارد:
یکی از پرسش‌های پرتکرار در جست‌وجوهای اخیر، تفاوت میان «شهپاد» و «شمپاد» است. برای پاسخ به این پرسش، باید بدانیم که این واژه‌ها بیش از آنکه به دو فناوری کاملاً مجزا اشاره داشته باشند، بیانگر دسته‌بندی‌های کاربردی در دنیای شناورهای بدون‌سرنشین هستند.
برای درک بهتر، نگاهی به اصطلاحات تخصصی و بین‌المللی این حوزه راهگشاست:
به زبان ساده، شهپاد و شمپاد دو عضو از یک خانواده هستند که بسته به محیط عملیاتی (روی آب یا زیر آب)، طراحی و کاربرد متفاوتی دارند.
اگر بخواهیم پهپاد را به عنوان مرجع قرار دهیم، تفاوت اصلی این دو سامانه در «محیط فعالیت» آن‌ها نهفته است. در واقع، اگر پهپاد را یک سامانه پرنده بدون‌سرنشین بدانیم، شهپاد را می‌توان نسخه دریایی آن در سطح آب در نظر گرفت. برای درک دقیق‌تر، مقایسه زیر را ملاحظه کنید:
|
ویژگی |
پهپاد (UAV) |
شهپاد (USV) |
|
محیط فعالیت |
جو (هوا) |
سطح آب |
|
نوع سرنشین |
بدون‌سرنشین |
|
|
نحوه کنترل |
از راه دور یا خودکار |
|
|
نام تخصصی |
Unmanned Aerial Vehicle |
Unmanned Surface Vehicle |
|
کاربردهای اصلی |
شناسایی و پایش هوایی |
شناسایی، پایش و عملیات دریایی |
نکته: البته باید توجه داشت که دنیای سامانه‌های بدون‌سرنشین دریایی تنها به سطح آب محدود نمی‌شود؛ چرا که برخی از این سامانه‌ها برای فعالیت در اعماق طراحی شده‌اند (مانند شمپاد).
در ادبیات فنی و نظامی ایران، برای دسته‌بندی تجهیزات بدون‌سرنشین دریایی، با واژه هایی چون شهپاد و زهپاد روبرو هستیم. درک تفاوت این دو، پیش از هر چیز در گرو شناخت محیط عملیاتی آن‌هاست:
به‌طور خلاصه، محیط فعالیت، معیار اصلی تفکیک این تجهیزات است:
این تصور که هر شهپاد یک قایق انفجاری است، درست نیست.بدون‌سرنشین بودن فقط به این موضوع اشاره دارد که خدمه‌ای روی شناور حضور ندارند. یک شهپاد می‌تواند برای مأموریت‌های علمی، نقشه‌برداری، پایش، شناسایی، مین‌یابی یا پشتیبانی طراحی شده باشد.البته برخی شناورهای بدون‌سرنشین نظامی می‌توانند برای مأموریت‌های رزمی نیز طراحی شوند؛ بنابراین کاربرد شهپاد را باید بر اساس نوع و مأموریت آن مشخص کرد.
مهم‌ترین دلیل توجه به این فناوری، امکان انجام بخشی از مأموریت‌های دریایی بدون قرار دادن خدمه در معرض خطر مستقیم است.در یک شناور معمولی، حضور انسان روی شناور بخش مهمی از طراحی و عملیات را تحت تأثیر قرار می‌دهد اما در یک سامانه بدون‌سرنشین، می‌توان برخی مأموریت‌های پرخطر را از طریق کنترل از راه دور یا سامانه‌های خودکار انجام داد.
از سوی دیگر، ترکیب شهپاد با حسگرها، ارتباطات و سامانه‌های پردازش داده می‌تواند به ایجاد شبکه‌ای از تجهیزات دریایی منجر شود که اطلاعات محیط را در اختیار نیروهای انسانی قرار می‌دهند.
نیروی دریایی سپاه از سامانه‌های بدون‌سرنشین به‌عنوان بخشی از فناوری‌های جدید دریایی استفاده می‌کنند. شهپاد «یا مهدی» یکی از شناورهای بدون سرنشین هدایت‌پذیر از راه دور است که توسط نیروی دریایی سپاه پاسداران انقلاب اسلامی معرفی شد. این شناور در دسته USV (Unmanned Surface Vehicle) قرار می‌گیرد؛ یعنی قایق یا شناوری که خدمه ندارد و از راه دور کنترل می‌شود.
جالب است بدانید که به تازگی نیروی دریایی سپاه یک فروند شهپاد آمریکایی از نوع Saildrone Explorer را در محدوده تنگه هرمز هدف قرار داده است.Saildrone Explorer یک USV حدوداً ۷ متری و مداومت‌بالاست که برای مأموریت‌های شناسایی، مراقبت و آگاهی محیطی دریایی (MDA) به دوربین‌ها، سامانه‌های ارتباطی و حسگرهای مختلف مجهز می‌شود.
در ادامه، نگاهی به نقاط قوت و محدودیت‌های شهپاد داریم:
در حال حاضر، قدرت‌های دریایی جهان از جمله ایران، ایالات متحده، چین، ترکیه و... از پیشگامان طراحی و ساخت انواع شهپادها هستند. هر یک از این کشورها بر اساس نیازهای عملیاتی خود (نظامی یا غیرنظامی)، مدل‌های متفاوتی از این شناورها را برای اهدافی نظیر گشت‌زنی، مین‌یابی، جمع‌آوری اطلاعات و پایش زیرساخت‌ها طراحی و تولید می‌کنند.
به عبارت دیگر، شهپادها محصولِ یک کشور خاص نیستند، بلکه نتیجه رقابت تکنولوژیک در حوزه فناوری‌های دریایی در سطح جهان محسوب می‌شوند.
ترکیب هوش مصنوعی، حسگرهای فوق‌پیشرفته و شبکه‌های ارتباطی پرسرعت، شهپادها را از یک ابزار ساده به بازوی قدرتمند عملیات دریایی تبدیل کرده است. آینده این حوزه در گرو «عملیات‌های شبکه‌محور» است؛ جایی که شاهد دو تحول اساسی خواهیم بود:
جمع‌بندی