新型“仿生水母”智能水下航行器

• 众所周知，水下航行器面 临的普遍问题—续航时间 短 • 所以，新型“仿生水母” 智能水下航行器采用核电 池作为动力源。 • 以蓄电池为辅，供通信设 备用电。 • 这样，极大提高了航行器 的续航能力，也提高了其 工作效率。
创新点
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• • 一﹑采用穹形外观，顶部呈流线型，这样即减小了水的 阻力，分散了海水对航行器的压力，又提高了其稳性。 二﹑多机械式“触角”，360度旋转，便于安装各种探测设 备和全方位了解探测环境。 三﹑采用喷水推进装置，以120度的夹角安装三个喷水推 进装置。改变了传统的螺旋桨式推进装置，降低成本，降 低噪声，减少对海洋生物的影响。并且使航行器更灵活的 运动。 四﹑以核电池为主，锂电池为辅，提高了续航能力。同时 减少废物得排放，减少对海洋环境得污染。 五、采用组合导航系统，高精度的导航能使航行器高效的 完成任务。
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性能预估及技术发展途径
• 强度性能——航行器具有抵抗海水压力的的能力， 能够承受深海内的压强。由于其外观与水母相似， 能够分散海水的压力，所以使其承载海水压力增 强。 • 运动性能——压载水舱来控制自身的沉浮，采用 喷水推动装置运动。 • 探测识别性能——航行器装有旁侧声纳和摄像头 及其他探测设备。 • 水密性能 • 正浮性能——航行器的下侧设备重量大于顶部压 载水舱满载水量，使其能够正常工作（符合solas 公约对船舶建造的要求）。
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团队成员：郭占波 丁百祥 孙鹏鹏
• 3月8日凌晨，飞往北京的马航MH370航班起飞后与地面 失去联系，机上有154名中国人。3月24日22时，马来西 亚宣布飞机坠毁于南印度洋，乘客无生还可能。 • 至今，黑匣子仍潜伏于大海之中，所以水下航行器成为搜 寻黑匣子的利器。
• 该航行器与拖曳声波定位 仪不同，它不需要线缆拖 曳，可自主在水下航行， 通过无线方式与控制台通 信。在探测范围方面， “仿生水母”智能水下航 行器擅长在较长距离内 “定点”查找。 • 它能够利用旁侧声呐和摄 像机下潜搜寻，摄像机可 以360度旋转，拍摄搜寻 无死角。
由水泵、吸水管道和喷水管道 组成。前进时，水泵自船底吸水 管道吸进水流，从喷水管道高速 喷出，获得水流的反作用力，推 动航行器前进。倒航时，将装置 在喷水管道口上方的倒车斗放入 水中，高速水流进入倒车斗后， 将向后方喷射的水流反射成向前 的水流，在不改变主机旋转方向 的情况下使航行器倒航。喷水推 进器具有良好的推进效率和操纵 性能，较低的噪声和振动。 • 此推进装置可全方位旋转，便于 向各方向运动
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对于水下航行器来说，运动性 能的高低影响其工作的效率。 新型“仿生水母”智能水下航 行器用压载水舱来控制自身的 沉浮。航行器通过吸水泵将水 压入压载水舱，当舱内水饱和 时，航行器会快速下沉。当航 行器用自身动力将水排出压载 水舱时，航行器会上浮。 • 压载水舱位于航行器顶部，能 够保持航行器稳性，符合船舶 建造要求。 • 调节航行器的浮态。 • 能够使航行器灵活升降，提高 工作效率。
新型“仿生水母”智能水下航行器以船舶为载 体，由母船释放入水，由计算机和岸基无线控 制，航行器入水后顶部中将发射声呐脉冲扫描 海底，脉冲将向各方向以弧形散开。新型“仿 生水母”智能水下航行器会接收到在脉冲范围 内物体的反射声波，利用“声波阴影”判断物 体高度并形成图像。并保存传到计算机上，供 人员分析判断。通过声纳、摄像头各其他探测 设备探寻目标和规避风险。通过压载水舱控制 航行器的沉浮，通过吸水泵和喷水推进装置控 制航行器运动。 在搜寻过程中，自上而下，以圆形运动轨迹搜 寻，使其搜寻区域无盲区。
不足点
• 现在的水下探测器面临的普遍缺点就是续 航时间短、灵活性不够、搜寻速度慢、稳 性不足、搜寻存在盲区等。 • 所以，这就需要更高性能的海洋航行器。
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航行器以水母为原形，并且通过延伸水母的性能研究 设计出的。同时在符合船舶建造要求的基础上改变传 统的外观和推动装置等 航行器采用水母的外观。顶部设计成穹形，在底部延伸 出多只“触角”，同时在顶端和底端各延伸处进水管，而 在顶部周围装有多个喷水装置用于航行器运动。 航行器通过顶部设有的压载水舱来控制自身的沉浮。通过 吸水泵和喷水推进装置来控制航行器的运动。 航行器通过无线装置与海上船舶或岸基通信装置进行数据 交换。通过旁侧声纳、摄像头以及其他探测器来了解航行 器的周边环境。 航行器主要采用SIN/GNS组合导航系统，并且附加多个传 感器，使其导航精度更高。其中包括多普勒计程仪，通过 对速度的测量，利于航行和搜寻，同时能处理危急情况， 自行设计轨迹，降低危险发生的机率。并且能保存数据， 用于后续的研究。
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新型“仿生水母”智能水下航行器作为 一种致力于海上搜救和探测设备，是人类 和平开发海洋和搜救采集信息不可或缺的 重要工具。是适应“以人为本”的科学发 展观，顺应社会科技发展的潮流和实现 “海洋强国梦”的利器。因此，近年来以 至于未来，无人水下航行器将倍受各国青 睐。将成为军用、民用不可或缺的水下航 行工具。
节能环保 智能融合 以人为本 可建造性