W odpowiedzi na zidentyfikowane niedostatki techniczne w systemie ratownictwa morskiego, ujawnione podczas tragicznych wydarzeń na ćwiczeniach wojskowych na Westerplatte, w Akademii Marynarki Wojennej zainicjowano prace nad innowacyjnym systemem zdolnym do operowania zarówno w przestrzeni powietrznej, jak i w środowisku wodnym. Założenia konstrukcyjne powstały w toku warsztatów badawczo-rozwojowych prowadzonych w Akademickim Ośrodku Szkoleniowym w Czernicy, we współpracy z Ośrodkiem Badawczo-Rozwojowym Centrum Techniki Morskiej.

Efektem tych działań jest SHAD – bezzałogowy system morski opracowany przez zespół inżynierów Akademii Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte: inż. Jakuba Tkaczyka i inż. Macieja Tyszeckiego, pod kierunkiem kmdr por. dr. hab. inż. Pawła Piskura. Projekt, wywodzący się z Katedry Automatyki i Robotyki, zdobył wyróżnienie w ramach V edycji Konkursu MON promującego innowacyjne rozwiązania w dziedzinie systemów bezzałogowych.

Hybrydowe możliwości i wyposażenie

SHAD łączy zdolność lotu z możliwością działania na powierzchni akwenu. Wyposażony w pływaki z ekspandowanego polistyrenu, zachowuje stabilną pozycję nawet przy zmiennych warunkach hydrodynamicznych. Zainstalowany sonar Ping360 umożliwia akustyczne skanowanie dna w promieniu do 300 metrów, z rozdzielczością rzędu kilku centymetrów.

Platforma może działać zdalnie – w zasięgu do 3 km – lub autonomicznie, według zaprogramowanej trajektorii. Autonomiczność jednostki pozwala na 30 minut aktywnego lotu albo ponad 3 godziny pasywnego skanowania dna.

System sterowania oparto na kontrolerze OrangeCube+ z redundantnymi układami nawigacyjnymi (GPS RTK, żyroskopy, magnetometry, barometry), co zapewnia wysoką dokładność pozycjonowania i stabilność ruchu. W powietrzu SHAD może operować przez 25 minut, natomiast na wodzie – przez kilka godzin na jednym cyklu zasilania. Próby w warunkach rzeczywistych, z użyciem hydrofonu i sonarów, potwierdziły jego skuteczność zarówno w detekcji obiektów podwodnych, jak i w działaniach na styku wody i powietrza.

Platforma badawcza i rozwojowa

Konstrukcja SHAD ma charakter otwarty i modułowy, co pozwala na dalszą adaptację i rozwój. System pełni funkcję nie tylko aplikacyjną, ale także badawczo-testową – wspiera rozwój algorytmów sterowania, optymalizacji trajektorii czy eksperymenty z nowymi formami napędu i zasilania. Architektura umożliwia wprowadzanie modyfikacji sprzętowych oraz zmian w oprogramowaniu, co sprzyja badaniom nad autonomią systemów powietrznych.

Dotychczas SHAD był wykorzystywany głównie z sonarem, a także w testach hydrofonu i akwizycji sygnałów hydroakustycznych w czasie rzeczywistym. Pozwoliło to na rejestrację ruchów podwodnych i nawodnych z wysoką dokładnością.

Kierunki dalszego rozwoju

W planach rozwojowych przewidziano dostosowanie SHAD do zadań z zakresu zwalczania okrętów podwodnych (ASW). Możliwe jest doposażenie platformy w czujniki hydroakustyczne i magnetometryczne oraz układy wykrywające anomalie pola magnetycznego czy emisje dźwiękowe. W porównaniu z klasycznymi środkami ZOP – takimi jak śmigłowce pokładowe czy nawodne jednostki bojowe – SHAD charakteryzuje się niższymi kosztami operacyjnymi, krótszym czasem reakcji oraz uproszczoną logistyką, wymagającą jedynie obsługi przez jedną osobę.

Planuje się również zastosowanie metod przetwarzania sygnałów i analizy danych w czasie rzeczywistym, umożliwiających identyfikację celów w trudnych warunkach oraz klasyfikację obiektów na podstawie profili akustycznych. Docelowo SHAD ma stać się autonomicznym systemem pomiarowo-rozpoznawczym, zdolnym do integracji z istniejącymi sieciami nadzoru i systemami reagowania kryzysowego.

Podsumowanie

Projekt SHAD pokazuje, że odpowiednio ukierunkowana inicjatywa środowiska akademickiego może prowadzić do powstania rozwiązań o realnym znaczeniu operacyjnym – odpowiadających na współczesne potrzeby obronne i ratownicze. Zespół twórców podkreśla również znaczenie rozwijania i wdrażania bezzałogowych platform w codziennym życiu, nie tylko w kontekście bezpieczeństwa, lecz także jako narzędzi wspierających innowacje i badania.

autor: Jakub Tkaczyk / Underwater Robotics