Absolute stealth: het beheersen van de akoestische signatuur van onderzeeërs

Geluid verspreidt zich door zeewater met meer dan 1500 m/s en vormt de belangrijkste detectiedreiging voor moderne onderzeeërs.

Stealth: een belangrijk strategisch probleem

In de militaire marinesector is de operationele discretie van een schip net zo cruciaal als de snelheid, maximale onderdompeling of wendbaarheid. Dit vermogen om onopgemerkt te evolueren bij geïdentificeerde bedreigingen, in specifieke missiegebieden, vormt een beslissend tactisch voordeel. Wapenfabrikanten en marine-eenheden delen daarom dezelfde obsessie: het meten, beheren en verminderen van de akoestische signatuur van hun schepen.

Juist deze expertise heeft Akkodis de titel van een belangrijke Europese defensiefabrikant opgeleverd. De missie? Neem deel aan een grootschalig programma om de onderzeeboottechnologieën van morgen te ontwikkelen. Akkodis brengt zijn sterke expertise in akoestische signaalanalyse mee en het vermogen om complete end-to-end digitale oplossingen te implementeren.

Ons doel is om een digitaal ecosysteem te creëren dat de akoestische voetafdruk van onderzeeërs in realtime in kaart kan brengen.

Mikaël Marsal, Key Account Manager voor Defensie en Veiligheid bij Akkodis, legt de ambitie van het project uit: " Het doel is het geluid dat door de onderzeeër wordt uitgestraald te beheersen. Het systeem maakt het mogelijk om elke geluidsbron van het schip nauwkeurig te lokaliseren en de bemanning te waarschuwen als de operationele geluidsmeter wordt overschreden ."

" Het systeem is gebaseerd op nauwkeurige kaartlegging van de interne en externe geluidsbronnen van de onderzeeër en hun realtime monitoring door enkele honderden sensoren "

Lokaliseer, analyseer en meet elke geluidsbron

De akoestische signatuur van een onderzeeër bestaat uit bronnen die zowel intern als extern aan de romp zijn. De belangrijkste interne bronnen zijn trillingen van roterende machines, zoals elektromotoren en circulatiepompen, die via de constructie naar de scheepsromp worden overgebracht. De belangrijkste externe bronnen zijn mechanische en cavitatiegeluiden van de thruster, evenals hydrodynamische geluiden op de romp van de onderzeeër.

Al deze ruisbronnen worden door het systeem geanalyseerd en in realtime gemeten om de evolutie van de akoestische signatuur van de onderzeeër en de operationele impact ervan te beoordelen.

Evenzo stelt de precieze kennis van het geluidsniveau dat door de onderzeeër wordt uitgestraald de bemanning in staat om gebruik te maken van het akoestische voordeel bij een mogelijke confrontatie met een andere onderzeeër.

Het "Datakkod"-platform van Akkodis zorgt voor digitale continuïteit tussen databronnen en hun operaties.

Deze infrastructuur is gebaseerd op open source big data en data science-technologieën, verrijkt met propriëtaire softwarebibliotheken ontwikkeld door Akkodis om grootschalige dataprojecten te beveiligen en te industrialiseren.

Het ontwikkelingsteam besteedde speciale aandacht aan het ontwerp van de mens-machine interface (HMI). Met haar operationele militaire ervaring begrijpt het het essentiële belang van een intuïtieve en duidelijke interface voor operators die regelmatig onder hoge druk werken.

"De analyses die door het systeem worden uitgevoerd, zijn van aanzienlijke technische complexiteit. Toch moet wat we aan operators presenteren kristalhelder blijven en zo ontworpen dat het risico op fouten minimaliseert. We hebben daarom zwaar geïnvesteerd in het bestuderen van de werkwijze van de bemanning om een interface te bouwen die perfect is aangepast aan hun behoeften ," legt Mikaël Marsal uit.

Veelbelovende toepassingen in de praktijk

Het project bevindt zich nog in de beginfase. Het team richt zich momenteel op het bouwen van de digitale infrastructuur: het verzamelen en verwerken van sensorgegevens, en het structureren voor visualisatie. De prioriteit is systeemengineering. De operationele gebruikssituaties zullen in een tweede fase diepgaand worden onderzocht.

De klant en het Akkodis-team hebben desondanks al verschillende toepassingen geïdentificeerd waarbij realtime kennis van de akoestische voetafdruk een sleutelrol zal spelen, wat uiteindelijk een aanzienlijke vermindering van de signatuur van het vaartuig mogelijk maakt.

Revolutionaire ontwikkeling van voorspellend onderhoud

Het systeem biedt ook revolutionaire vooruitzichten in onderhoud. Door gegevens te kruisanalyseren wordt het mogelijk verouderde onderdelen te identificeren en storingen te detecteren voordat ze kritiek worden. Een verandering in de akoestische signatuur kan apparatuur onthullen waarvan het gedrag afwijkt van de verwachte parameters: trillingssensoren die lagers signaleren die vervangen moeten worden, machines die abnormale signaturen vertonen.

Een globale en overdraagbare oplossing

Het team ontwikkelde het systeem op basis van een vergelijkbare oplossing die oorspronkelijk was ontworpen voor de civiel-industriële sector. Een strategische keuze: het databeheer en de architectuur van dit platform vertegenwoordigen de stand van de techniek en zijn perfect overgebracht naar het nieuwe gebruiksgebied van marineverdediging.

Deze aanpak heeft Akkodis in staat gesteld een wereldwijd aanbod te bieden dat meerdere expertisegebieden mobiliseert. De oplossing, geïmplementeerd op drie veilige locaties van Akkodis, integreert softwareontwikkeling, analyse en rapportage, evenals databasesegmentatie en -beheer. Het resultaat: een nog krachtiger systeem dat perfect is aangepast aan operationele eisen.

" Hoewel we nog in de beginfase van het project zitten, is onze klant overtuigd van de relevantie van de oplossing en tevreden over de geboekte voortgang. We zijn ervan overtuigd dat we het kunnen begeleiden naar het ultieme doel: de stilste onderzeeër in de oceanen worden. »