长航程自动潜航器 Boaty 今年任务繁重。它 前往 南极冰层之下，并 从中返回。不久之后，它又 开启了新任务，对英国沿海生态系统进行测绘，并于六月中旬返回研究人员手中。
Boaty McBoatface（因一次意外的网络竞赛而闻名，并以此命名）是英国国家海洋学中心 (NOC) 研究人员用于收集海洋数据的众多自主水下航行器之一。
这艘 11 英尺长的潜航器于三月下旬完成了在“末日冰川”泰斯冰川的任务。“据我了解，从技术角度来看，任务非常成功。它实现了其目标，”NOC 海洋自主与机器人系统 (MARS) 首席科学家 Matthew Palmer 说道。
现在是困难的部分：分析它收集到的所有数据并进行计算。“你在海洋中度过几天，然后接下来的三到四年都在试图弄清楚它告诉了我们什么，”Palmer 说。
团队正在抓紧时间。Boaty 今年还有许多任务在等着它，其中一些任务离家更近。
从英国普利茅斯到爱尔兰南部大陆架的航程旨在证明 Boaty 确实能够完成长途旅行，即使在相当不寻常的沿海环境中。这是这艘自动潜航器迄今为止最长的一次航行。Boaty 在 5 周的时间里独自潜入超过 1000 米（超过 3000 英尺）的深度，收集温度、盐度、海洋物理结构、洋流速度等测量数据。它每天浮出水面，将传感器数据发送回家，并接收南安普敦团队的新导航指令。
“英国地理位置非常独特……被广阔的浅海环绕。相比之下，美国的浅海沿岸通常很窄，很快就会进入深海。而在英国，我们可以航行数百公里才能到达深海，”Palmer 说。“这里的挑战在于穿越浅海，那里有船只、渔船，对我们来说是一个危险的环境。”
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“科学上重要的意义在于，现在我们能够通过单一载具，追踪从深海到岸边的所有情况，”他补充道。“该载具可以运行到仅几米的深度。这是我们取得的一项重大进展。”
像 Boaty 这样的技术是 NOC 海洋自主机器人系统 (MARS) 开发组的一部分。该小组还与其他小型机器人合作，用于测量沉积物和海洋混合等更精细的尺度，以及更先进的系统，这些系统可以包含用于测量海底或水中鱼类或 浮游植物 的设备。根据研究人员希望利用的 科学 类型，Boaty 的 传感器 可以更换。
该团队还在调整这些载具的板载命令和控制系统，包括测试赋予这些载具人工智能。“这是有道理的，因为一旦这些载具进入水下，我们就无法与它们交流。它们需要自行运作，”Palmer 说。这将是对 Boaty 在南极使用的程序的升级，当时它遵循预设任务，尽管它必须考虑到接触到的环境条件，如密度快速、意外的变化。然后，它会通过运行一系列“假设”和/或场景来调整其设置。但这种更老式的、基于规则的方法可能无法在更复杂的环境中奏效。
以这种方式赋予它更多自主权的一个好处是，它可以决定调查它发现的有趣事物。“所以，如果我有一个载具，它需要能够识别出我可能感兴趣的重要科学特征。我可能不希望它现在就浮到水面告诉我，”Palmer 说。“我可能希望它留在水下，并说‘好吧，我发现了一片非常有趣的浮游植物。’例如。‘我有一系列的想法，根据它的大小，我可以做什么。我可能会在那里停留一段时间。我可能会和它一起漂浮几天。’”
“一个未来的愿景是，我们能够拥有成群的这些设备，几乎持续地监测我们的海洋，”Palmer 说。像 Argo 浮标项目 这样的系统，就是这种能力成功应用的一个例子。“我认为这有助于为更多可控类型的载具设定非常高的目标……可能是 Boaty，也可能是其他载具，如海洋滑翔机。另外，我们还可以设计更小型的 AUV，用于进行较短时间的任务。它们更便宜，你可以使用它们几个小时或几天，这将是对自动潜航器进行长期科学研究的补充。”
在近岸部署这些机器人舰队，而无需大型研究船的频繁往返，可以使研究团队以更低的碳足迹进行更多的科学研究。Palmer 认为，这项技术在全球范围内都有很大的增长和发展机会，包括在 欠发达国家，这些国家通常是沿海国家，以此更好地监测其海洋环境和渔业。
由于欧洲和英国当前的能源危机，这些机器人的一些新兴机会得到了加速。英国周边浅海的一个好处是可以相对容易地建造海上风电场等设施。
“目前，英国近海风电场的规模还很小，但它已经开始提供相当可观的能源。但将它扩大十倍会是什么样子？”Palmer 惊叹道。“这实际上会对你们的海洋生态系统和生物结构产生什么影响？”例如，如果它改变了潮汐，可能会影响该国的现有防洪设施。而且，风电场的建设可能会影响周边地区的渔业、休闲和交通。“这是一个真正需要解决的严峻问题，”他补充道。
