无人潜航器

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发展趋势
• 一个性能优良的无人潜航器，须集先进的导航操控系统、 能源与推进系统、通信与环境感知技术于一体，未来无人 潜航器的发展趋势主要集中在以下几个方面： (1)突破航行体设计技术障碍 为降低成本、减少能源消耗，未来无人潜航器的航行体技 术将会向体积孝兼容性高及模块化方向发展，突破现有航 行体设计中的障碍。一方面由于国际间的技术合作愈加密 切，高兼容性和模块化技术的应用将大幅度降低无人潜航 器的制造成本；另一方面，由于微机电系统技术的应用和 装置的缩小，使得设计出体积更小的无人潜航器成为可能 ，进而减少能源消耗。
美国海军的大型无人潜航器 (Large UUV)样艇
2011年8月18日，海军研究办公室在华盛顿举行的“无人系统2011年北美会议” 上宣布，将继续增加对无人潜航器的科技投入，来消除技术风险。
“海马”是美国目前试验的最大 的无人潜艇
形形色色的无人潜艇
• 无人潜艇的发展虽然并不晚，但技术进步上略有滞后。它 于20世纪50年代开始研制，70～80年代技术较为成熟，但 主要应用于排雷，任务比较单一。上世纪末起，世界发达 国家海军开始普遍关注海上无人驾驶舰船，而无人潜艇的 进展速度较快。典型型号有美国近期水雷侦察系统(NMRS) 、德国“长尾鲛”(SEAFOX)、挪威“水下排雷手 ”(Minesniper)、英国“射水鱼”(Archerfish)、瑞典“ 双鹰”(Double Eagle)、瑞士的“冥王星”(PLUTO GIGAS)等。这些无人潜艇型号众多，大致可分为两大类， 遥控式无人潜艇(ROV)和自主式无人潜艇(AUV)，它们实际 是一种以水下活动为目的的机器人，主要用于扫雷、侦察 和通信等任务。
• (2)开发新能源，提高续航力 为满足军事需求，要求未来无人潜航器将具有更长时间的执行任务能 力，新的能源必须为无人潜航器提供更长的续航力，如数月、甚至数 年以上。目前核电池及太阳能电池都已经能够满足这一需求。相信在 目前先进的电池技术基础上，未来无人潜航器的能源系统将会更加持 久和安全。 (3)进一步提高导航定位能力 精确的导航定位能力是无人潜航器成功执行任务的基本要素。由于无 人潜航器在水下作业的时间越来越长，惯性导航的累计误差不能令人 满意，而又不能老是叫无人潜航器浮出水面，使用GPS卫星定位来修 正惯性导航误差，另一方面也可能会因上下往返而减少其执行任务的 时间。因此，利用声波定位及水下环境地形导航技术(如地形轮廓跟 随法、海底映像/地图匹配法以及其他的地球物理技术)将成为发展的 重点。 (4)改进控制系统，提高自适应能
目前的难题
• 技术问题包括近海操作能力，提升操控人 员操作无人系统的能力，通信能力，处理 不断增加的复杂任务的能力以及实时操作 的能力。
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澳大利亚 “塞拉菲娜” 世界上体积最小的潜艇，它只有40厘米长，却能潜到5000米深的海底，装备 先进的侦察设备，可在敌方海岸附近当水下间谍，摸清海岸线的地形，还可 以探测敌方水雷阵，并在接到指令后与水雷同归于尽。 德国 “野菠萝” 通过光纤控制，将目标信息输入后，潜艇差不多可以自己找到和输入信息类 似的目标，视频图像和声纳数据通过1000米的光纤传输到水面控制部台。一 旦找到水雷，可释放爆炸物将其销毁。 挪威 “水下排雷手” 由两个推进器推动，能够任意翻转，最大活动范围为4千米，在探测到水雷 后可以自行攻击与水雷同归于尽。 美国 REMUS 环境探测无人潜航器系统，参与了美军在伊拉克战争初期在伊拉克近海进行 排雷的任务。
简 介
• 无人潜航器是没有人驾驶、靠遥控或自动控制在水下 航行的器具,可 用于海洋侦察、反潜战、水雷战等多项任务。它可作为诱饵将敌潜艇 诱骗离开舰艇编队,在其 他兵器协同下进行围歼；可对水面、水下目 标进行侦察或敌侦察进行反侦察,或者作为潜艇的外部声传感器平 台, 扩大潜艇的搜索和侦察范围或组成反潜警戒线；可深入敌布设的水雷 区绘制雷区图,引导己方舰艇安全通过 雷区或为己方扫/猎雷舰提供支 援；可布放水雷并对己方所布水雷区提供保护。此外,在己方潜艇远航 时,它可作 为对潜通信中继站,使潜艇无需为通信而浮出水面。无人潜 航器有遥控式和自航式两种。前者通过一根系缆由 水面舰控制,系缆 同时为潜航器的推进装置、任务组件以及通信系统输送电力；后者是 一种“智能”潜航器,自 带能源,航行不受牵制,由计算机控制按预编程 序完成预定的任务。自航式潜航器用的能源有银锌蓄电池、燃料 电池 或半燃料电池,其中半燃料电池的工作时间目前已达100小时,将来可能 达到720小时。