浅谈深海水下自主式无缆潜航器的发展及应用

图1 Bluefin-21图2 Autosub 6000图3 EXPLORE

图4 REMUS 6000 图5 A6K图6 Sea Raptor

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水转向深水。深海水下矿产资源如多

金属结核、富钴结壳、多金属硫化物、

富稀土沉积物等多分布在数千米水深

的海底区域，天然气水合物也多分布

在几百至几千米的区域。深海水下资源

的勘探对社会的发展具有重要的意义，

而深海AUV必将在水下资源勘探过程

中发挥重要作用。

2.2 深海水下搜救

深海水下搜救是深海AUV的一个

重要应用方向，早在 1963 年就有美国“阿

尔文”号与“科夫”号无人潜水器协作

搜寻、打捞出西班牙海沟失落氢弹的成

功案例。在马航MH370及法航447的

水下搜寻中深海AUV发挥关键作用。

荷兰辉固公司曾使用英国Kongsberg

公司的HUGIN AUV用于马航MH370

水下搜寻；美国军方也曾使用Bluefin

Robotics的Bluefin-21 AUV搜寻马

航失联客机；英国Kongsberg公司生

产的REMUS AUV曾成功搜寻到法航

447的发动机残骸。深水AUV因其作

业可靠，智能程度高成为了深海水下搜

救的首选工具。

2.3 水下地形测绘

目前水下地形的测绘主要依靠多

波束测深系统，在应对水深较浅的水

下地形勘测任务中，船载多波束测深

系统均可获得分辨率较高的水下地形

图。但在深水区域，受到水深影响，即

使是开角较小的深水多波束在深水情

况下会由于传播距离的增加导致其分

辨率相对较差，无法获得高精度的水

下地形图。深海AUV可在距离海底较

近的高度进行作业，因此其可获得高精

度的深海水下地形图像。

3．深海AUV的未来的发展方向

3.1 远程化

深海AUV在水下作业过程中其

主要动力来源是所搭载的电池模块，依

据其搭载的探测装置及工作状态不同，

其在水下的工作时间也存在较大差别。

多数深海AUV的水下续航时间均可

达到24h，但随着电池技术的不断发展，

深海AUV的续航力将得到持续提升。

续航力的提升，可使AUV在单次布放

后获得更为庞大的水下数据从而提升

深海AUV的水下作业效率。

3.2 智能化

深海AUV的智能化程度决定着

其在水下作业过程中的安全性，并在

一定程度上影响其作业效率。AUV在

水下作业过程中对相应风险及应急情

况的处理机制和决策机制是未来AUV

发展的重要方向之一，随着人工智能技

术的发展，自主学习和自主决策能力将

在深水AUV上得以应用，以保障深水

AUV在水下的作业安全。

3.3 模块化

目前的深水AUV多搭载多重类

型的探测设备，如相机、多波束测深系

统、侧扫声纳、浅地层剖面仪及温盐深

传感器等，多类型探测设备的搭载可

保障AUV可应对不同的作业需求。但

这在一定程度上增加了AUV本身的负

载，从而降低使用效率。模块化的探测

装置可保障AUV在应对不同作业需

求时快速进行设备的更换，同时减轻

AUV自身重量，提高作业效率。

【基金项目：国家重点研发计划

（2017YFC0306003）】

参考文献

[1]朱大奇,

安徽师范大学学报(自然科学版),2018,41(03):205-

216.

[2]李一平,李硕,张艾群.自主/遥控水下机器人研

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8(02):217-222.

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科学,2018,48(09):1152-1164.

[4]李一平,燕奎臣.“CR-02”自治水下机器人在

定点调查中的应用[J].机器人,2003(04):359-362.

设备型号探索者CR-01CR-02潜龙一号

研制机构702研究所沈阳自动化研究所沈阳自动化研究所沈阳自动化研究所

最大作业深度1000m6000m6000m6000m

重量2200kg1305kg640-1850kg1500kg

续航-10h25h(2.3kn)24h

长度 4.4m 4.4m 4.5m 4.6m

直径0.8m*1.5m0.8m*0.9m0.8m0.8m

表2 国内AUV性能参数

66/ 珠江水运·2019·07