Assoluta furtività: padroneggiare la firma acustica dei sottomarini

Il suono si propaga attraverso l'acqua di mare a più di 1500 m/s, rappresentando la principale minaccia di rilevamento per i sottomarini moderni.

Stealth: una questione strategica importante

Nel settore militare navale, la discrezionalità operativa di una nave è un indicatore di prestazione cruciale quanto la sua velocità, la massima immersione o manovrabilità. Questa capacità di evolversi inosservato di fronte a minacce identificate, in aree specifiche della missione, rappresenta un vantaggio tattico decisivo. I produttori di armamenti e le forze navali condividono quindi la stessa ossessione: misurare, gestire e ridurre la firma acustica delle loro navi.

È proprio questa competenza che ha valso ad Akkodis il titolo di importante produttore europeo della difesa. La missione? Partecipare a un programma su larga scala per sviluppare le tecnologie sottomarine di domani. Akkodis porta la sua solida esperienza nell'analisi del segnale acustico e la sua capacità di implementare soluzioni digitali complete end-to-end.

Il nostro obiettivo è creare un ecosistema digitale che possa mappare in tempo reale l'impronta acustica dei sottomarini.

"Il nostro obiettivo è creare un ecosistema digitale che possa mappare in tempo reale l'impronta acustica dei sottomarini."

Mikaël Marsal, Key Account Manager per la Difesa e la Sicurezza presso Akkodis, spiega l'ambizione del progetto: "L'obiettivo è controllare il rumore irradiato dal sottomarino. Il sistema renderà possibile localizzare con precisione ciascuna delle fonti di rumore della nave e avvisare l'equipaggio nel caso in cui il rilevatore di rumore operativo venga superato."

Il sistema si basa sulla mappatura precisa delle fonti di rumore interne ed esterne del sottomarino e sul loro monitoraggio in tempo reale da parte di diverse centinaia di sensori

Localizza, analizza e misura ogni sorgente sonora

La firma acustica di un sottomarino è composta da fonti interne ed esterne allo scafo. Le principali fonti interne sono le vibrazioni provenienti da macchinari rotanti, come motori elettrici e pompe di circolazione, che vengono trasmesse allo scafo della nave tramite la struttura. Le principali fonti esterne sono i rumori meccanici e di cavitazione provenienti dal propulsore, così come i rumori idrodinamici sullo scafo del sottomarino.

Tutte queste fonti di rumore vengono analizzate e misurate in tempo reale dal sistema per valutare l'evoluzione della firma acustica del sottomarino e il suo impatto operativo.

Allo stesso modo, la conoscenza precisa del livello di rumore irradiato dal sottomarino permette all'equipaggio di sfruttare il vantaggio acustico in caso di possibile confronto con un altro sottomarino.

La piattaforma "Datakkod" di Akkod garantisce la continuità digitale tra le fonti di dati e le loro operazioni.

Questa infrastruttura si basa su tecnologie open source di big data e data science, arricchite da librerie software proprietarie sviluppate da Akkodis per proteggere e industrializzare progetti di dati su larga scala.

Il team di sviluppo ha prestato particolare attenzione alla progettazione dell'interfaccia uomo-macchina (HMI). Con la sua esperienza militare operativa, comprende l'importanza vitale di un'interfaccia intuitiva e chiara per gli operatori che lavorano regolarmente sotto grande pressione.

" Le analisi condotte dal sistema sono di notevole complessità tecnica. Tuttavia, ciò che presentiamo agli operatori deve rimanere chiarissimo e progettato per minimizzare qualsiasi rischio di errore. Abbiamo quindi investito molto nello studio delle procedure operative dell'equipaggio per costruire un'interfaccia perfettamente adattata alle loro esigenze ," spiega Mikaël Marsal.

Applicazioni promettenti nel mondo reale

Il progetto è ancora nelle sue fasi iniziali. Il team si sta attualmente concentrando sulla costruzione dell'infrastruttura digitale: raccolta e elaborazione dei dati dei sensori, strutturazione per la visualizzazione. La priorità è l'ingegneria dei sistemi. I casi d'uso operativi saranno esplorati in profondità in una seconda fase.

Il cliente e il team di Akkodis hanno tuttavia già identificato diverse applicazioni in cui la conoscenza in tempo reale dell'impronta acustica giocherà un ruolo chiave, permettendo infine una significativa riduzione della firma dell'imbarcazione.

Rivoluzionare la manutenzione predittiva

Il sistema apre anche prospettive rivoluzionarie nella manutenzione. Attraverso l'analisi incrociata dei dati, diventa possibile identificare le parti invecchiate e rilevare i malfunzionamenti prima che diventino critici. Un cambiamento nella firma acustica può rivelare apparecchiature il cui comportamento si discosta dai parametri attesi: sensori di vibrazione che segnalano la sostituzione dei cuscinetti, macchine che mostrano firme anomale.

Una soluzione globale e trasferibile

Il team ha sviluppato il sistema basandosi su una soluzione simile inizialmente pensata per il settore industriale civile. Una scelta strategica: la gestione dei dati e l'architettura di questa piattaforma rappresentano lo stato dell'arte e sono perfettamente adattate al nuovo caso d'uso della difesa navale.

Questo approccio ha permesso ad Akkodis di offrire un'offerta globale che mobilita molteplici aree di competenza. La soluzione, distribuita in tre siti sicuri Akkodis, integra sviluppo software, analisi e reportistica, oltre alla segmentazione e amministrazione del database. Il risultato: un sistema ancora più potente, perfettamente adattato alle esigenze operative.

" Anche se siamo ancora nelle fasi iniziali del progetto, il nostro cliente è convinto della rilevanza della soluzione e soddisfatto dei progressi compiuti. Siamo fiduciosi nella nostra capacità di accompagnarlo verso l'obiettivo finale: diventare il sottomarino più silenzioso degli oceani. »