高まる期待:水中車両の詳細

セリア・コノウェ26 2月 2026
Boxfish AUV。提供:Boxfish Robotics
Boxfish AUV。提供:Boxfish Robotics

自律型・遠隔操作型プラットフォームは、オフショア、防衛、検査・保守、探査、海洋科学といった分野において、その地位を確固たるものにしてきました。海中産業が世界的なトレンドに追随すべく急速に進化するにつれ、大手潜水艇メーカーの間では、多用途性、使いやすさ、視認性、耐久性、そして当然のことながら自律性といった、いくつかの決定的なテーマが浮上しています。

多用途

水中車両がより大きな役割を担うようになるにつれ、スタンドアロンの単一ドメイン車両から、水面、空中、波中に展開可能な自律型プラットフォームの艦隊への移行が顕著になっています。

「私たちが目にする最も一般的なテーマは、他のプラットフォームと連携した複数車両の自律型チームで運用する能力です」と、Planet OceanおよびPlant Oceanの事業部門であるecoSUB Roboticsの創設者、オーナー、マネージングディレクターのテリー・スローン氏は述べています。ecoSUBは、2021~2023年のSoAR(適応型ロボット部隊)プロジェクトで多目的艦隊を実証しました。このプロジェクトは、インテリジェントな「自律エンジン」によってリアルタイムで設計、監視、適応された大規模な調査および探査ミッションを調整しました。SoAR艦隊は、ecoSUBの自律型水中車両(AUV)、国立海洋学センターのホバー対応プラットフォームAuto-Hover 1、およびSonardyneのREAV-60無人表面車両(USV)「Decibel」で構成されていました。

ecoSUB AUV。Cedit: ecoSUB

HIIミッションテクノロジー部門の無人システムグループ社長であるデュアン・フォザリンガム氏は、水中機の規模が拡大していることを指摘しました。「お客様は、実験目的で1台か2台の機体を購入するのではなく、艦隊レベルの数量を購入するようになっています。この変化は、無人水中システムが試験段階から、実際の訓練、ロジスティクス、そしてライフサイクル全体にわたる期待を伴う継続的な運用段階へと移行しつつあることを示しています。」

ユーザビリティ

水中ロボットを購入する顧客にとって、ユーザーエクスペリエンスは非常に重要です。システムは効率的でカスタマイズ可能であり、最終的には目的の作業に役立つものでなければなりません。

「顧客は、不確実性に対応し、限られた通信環境でも運用でき、有人艦艇、航空機、その他の無人プラットフォームを含むより広範な海上戦力にスムーズに統合できるシステムを求めています」とフォザリンガム氏は述べています。「また、オペレーターの負担軽減も求められています。」

「大型船舶や複雑な物流を必要としない、より小型で可搬性の高いプラットフォームへの需要も高まっています」と、Boxfish Roboticsのセールス&マーケティングディレクター、ヴェラ・ブロンザ氏は述べています。同社のAUVは、あらゆるセンサー、ナビゲーション、画像処理からのデータを同期できるため、正確なデータ同期も非常に重要だと彼女は付け加えました。

「それに加えて、お客様は効率性と使いやすさを非常に重視しています。システムのセットアップがどれだけ迅速か、運用に何人必要か、そして一度の導入でどれだけの有用なデータを収集できるかといった点です。プロジェクトの要件の変化に合わせてシステムを進化させられるよう、柔軟性も重要です。」

柔軟性は、モジュール式車両を最優先するVideoRayにとって、非常に重要な要素です。「お客様はあらゆるものを求めています。小型で持ち運びが簡単でありながら、超パワフルで巨大な積載量も実現できる車両を求めています。そこがモジュール式技術の素晴らしいところです。なぜなら、私たちはそれをより大規模に実現できるからです」と、AV企業VideoRayの最高技術責任者、マーカス・コルブ氏は述べています。同社の最新鋭機「ミッション・スペシャリスト・レイス」は、前身機「ミッション・スペシャリスト・アリー」をベースに開発され、機動性の向上とスラスターの増強を実現しています。

ミッションスペシャリスト・レイス。クレジット:AeroVironment Inc/VideoRay

可視性

水中ロボットは効率性と操作性を兼ね備えている必要がある一方で、その最も得意とする、つまり人間には見えないものを見るという点でも効果を発揮しなければなりません。ブロンザ氏は、高品質な画像は常に顧客にとって最優先事項であると強調しました。「信頼性の高いナビゲーションと測位も、特に長期間にわたって繰り返し実施する必要がある調査においては不可欠です。」

高画質化は、可視性とデータ可視化のためのツールやセンサーの増加へのシフトも示唆しています。「写真測量法への関心も高まっています。お客様は、長期モニタリングのために、水中インフラの高解像度3Dポイントクラウドや『デジタルツイン』を生成したいと考えています」と、Deep Trekkerのアカウントエグゼクティブ、ジョセフ・セガト氏は述べています。「最後に、視程の低い環境では、視程の制約により、マルチビームソナーが不可欠な要件となっています。」

持久力

水中ロボットの性能と機能性は、その耐久性に大きく左右されます。あらゆる顧客が、より長い展開期間を求めています。これはバッテリー容量だけに基づくものではなく、エネルギー管理やミッション構成も要因となりますが、海中バッテリーは、エネルギー密度、安全性、モジュール性、そして規制遵守のバランスを取りながら、急速に業界を牽引する存在となっています。

多くの海中バッテリーはリチウムイオン(Li-ION)で、エネルギー密度、重量、体積、ライフサイクル性能のバランスが理想的だと、SubCtechの最高執行責任者兼マーケティング責任者であるソーレン・ヨハンセン氏は説明する。「水中車両にとって、高いエネルギー密度はミッション持続時間の延長や積載量の増加に直接つながります。Li-IONバッテリーは、高い効率、安定した放電特性、そして様々なシステムサイズにわたる優れた拡張性も備えています。」Deep TrekkerのREVOLUTION遠隔操作車両(ROV)とBoxfishのAUVおよびROVはすべてLi-IONで駆動されています。

SubCtechのSmartPowerBlocksもリチウムイオン電池を採用しており、モジュール式の機械設計と、海中用途向けの統合型バッテリー管理、監視、安全機能を組み合わせています。「モジュール式であるため、お客様は電力システム全体を再設計することなく、容量と電圧を拡張できます」とヨハンセン氏は述べています。SmartPowerBlocksはカスタマイズも可能で、バッテリーの形状、容量、電圧レベル、インターフェースを車両の制約やミッション要件に合わせて調整できます。「これには、狭い船体スペース向けのフォームファクター最適化、安全性が重視される用途向けの冗長性コンセプト、カスタマイズされた放電プロファイル、車両固有の通信・監視システムとの統合などが含まれます。また、防衛プラットフォーム、科学研究用車両、石油・ガス全電化システムなど、さまざまな規制環境に対応するソリューションを、共通の認定技術基盤を維持しながら適応させています。」

石油・ガス顧客向けバッテリースキッドの展開。クレジット:SubCtech

ディープトレッカーのREVOLUTION ROV。クレジット: ディープ トレッカー

Kraken RoboticsのSeaPowerバッテリープラットフォームもリチウムイオン技術を採用しており、ポーチセルと電子機器をシリコンポリマーマトリックスに組み込み、最大6,000メートルまで作動します。耐圧性に優れたポッティング構造により、硬質の圧力ハウジングやオイル補償が不要です。また、モジュール設計を採用しているため、電圧、サイズ、出力をプロジェクトのニーズに合わせて調整できます。「SeaPowerバッテリーの需要は、特に耐久性、信頼性、安全性がミッションクリティカルな防衛用途や超大型無人潜水艇(XLUUV)において、大幅に増加しています」と、バッテリーシステム担当副社長のパトリック・パラニョス氏は述べています。「この成長は、ますます複雑化する環境で稼働する、より長距離で高出力の海中プラットフォームへの幅広いシフトを反映しています。」

Kraken RoboticsのSeaPowerバッテリー。提供:Kraken Robotics。

REMUS UUV。クレジット:HII HIIのREMUS無人水中機(UUV)は、モジュール式のエネルギーアーキテクチャを採用しており、1個、2個、または3個のバッテリーパックを搭載でき、速度、積載量、運用プロファイルに応じて航続距離を調整できます。リチウムイオンバッテリーが最も一般的ですが、特定の特殊ミッションではアルカリバッテリーもオプションとして使用できます。ecoSUBのAUVは、充電式リチウムイオンバッテリーを標準装備していますが、アルカリ電池も搭載可能です。

VideoRayはバッテリーのニーズを自社で解決しました。「輸送が容易なニッケル水素と、輸送が非常に面倒なリチウムイオン電池のどちらかを何度も検討していました。独自に共同開発したのは、他に製造している会社が見つからなかったからです」とKolb氏は語ります。「当社のバッテリーは、他のすべてのモジュールと同様に、頭脳を搭載しています。情報を要求するために通信できるノードを備えています。さらに、定格48ボルトで安定化された電力を出力し、そこからリチウム電池のカットオフ電圧まで下げるという仕組みです。」

自律性

自律性は、海中産業に限らず、人間が操作する場合よりも迅速かつ長期間にわたって作業を完了することを可能にするため、ますます求められており、必須要件とまでは言えないまでも、ますます高まっています。簡単に言えば、より多くのデータポイントを収集、処理、可視化できるということです。海洋、探査、防衛といった用途において、自律システムは危険な状況や過酷な状況を軽減することで、リスクを軽減します。フォザリンガム氏は、重要なのは、水中車両が海上試験を超えて自律的に機能できることだと強調しました。「自律性は、制御されたシナリオだけでなく、現実世界の状況でも機能することが期待されています。」

水中ロボットは、プロジェクトのニーズと顧客の要望に導かれ、専門的なツールから日常的に活用できるネットワーク化された資産へと進化しています。多用途性、使いやすさ、視認性、耐久性、そして自律性は、次世代ロボットの共通のトレンドとして際立っていますが、同時に、これから訪れる無限とも思える可能性を示す指標でもあります。