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无人潜航器

无人潜航器,英文名Unmanned underwater vehicle是没有人驾驶、靠遥控或自动控制在水下 航行的器具,主要指那些代替潜水员或载人小型潜艇进行深海探测、救生、排除水雷等高危险性水下作业的智能化系统。因此,无人潜航器也被称为“潜水机器人”或“水下机器人”。无人潜航器按应用领域,可分为军用与民用。在军用领域上,无人潜航器可作为一种新概念武器中无人作战平台武器。从这某层意义上说,无人潜航器的作用和无人机作用差不多。2016年12月15日,中国海军一艘救生船在南海有关海域发现一具不明装置,该装置为美方无人潜航器。中美双方经友好协商,于12月20日中午在南海有关海域顺利完成美无人潜航器的移交工作。

目录

从外形上看,一些无人潜航器与鱼雷十分相似,那是因为它们可能直接由拆除了炸药的鱼雷改进而来,或者是需要从潜艇的鱼雷发射管中释放,但更多的无人潜航器则针对特定的功能,具有各自独特的构造。

无论外观怎样,无人潜航器一般都由骨架及浮体、推进系统、航行控制系统以及探测系统等部分组成,一些无人潜航器上还配有机械手等机构。

主要用途

早期的水下无人潜航器只是用于民用领域,可以代替潜水员进行沉船打捞、深水勘探以及水下电缆铺设等作业和施工。直到上个世纪90年代,无人潜航器的相关技术发展相对成熟,其在军事领域的重要价值才日渐被人们重视。美海军水文和海洋单位使用配备有大量传感器的UUV绘制海床图,为潜艇和两栖作战计划提供必要数据。无人潜航器也用于搜救、情报、监视和侦察任务。同时,美国已经开始测试一种新型深海UUV用于跟踪敌方潜艇,开发时序要求严格的打击能力也成为一种实际可能。它可通过远程操作来进攻——将会支撑起舰队行动、海上拒止、海洋封锁等任务,控制住重要的海洋航线。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。专家认为,不用惧怕恶劣的水文环境和海底极高的危险度,可以长时间、高密级地侦察搜集水中的各种情报,是未来战争当之无愧的“海底侦察兵”。澳大利亚“蓝鳍-21”潜航器搜索MH370客机目前的水下无人潜航器,应用范围也不断得到扩充。德国的“海獭”无人潜航器就可以用于近海石油调查、通信线路检查、军事应用以及深海探测打捞。澳大利亚研制的“海龟”型无人潜航器,周身安装了多部扫描声呐和摄像机,可用于对海底进行实时勘探。日本政府也于2014年投入10亿日元经费开发水下无人潜航器,以用于对稀有金属和天然气等海洋资源的开发。

虽然无人潜航器的前景颇为看好,但是各国发展无人潜航器普遍受到缺乏高能长效电池、指挥控制技术障碍以及回收过程复杂等问题的困扰。可以预见,随着相关技术的不断发展,续航能力更强、多种技能集成于一身的水下无人潜航器,必将得到更加飞速的发展。

目前,美国海军正在加紧研发新一代水下无人潜航系统,它不光可以进行电子美军”金枪鱼"侦察和情报传递,还可以监听水面和水下通信,侦察和传输能力得到极大提高,而且具有较强的攻击性。这种无人潜航器已经不仅仅是一个“海底侦察兵”,一种未来水下作战的“全能战士”即将出现。

美军出动“金枪鱼”搜寻马航客机残骸

可以预见在不久的将来,水下无人潜航器必将在未来战争中发挥巨大作用,并将深切地改变未来海洋作战的具体模式。

发展状况

目前,无人化战争的发展已经呈现出相对清晰的蓝图,即:空中武器无人化、陆地武器无人化、士兵机器人化以及水上武器无人化。无人机是无人化武器装备中发展最早,也是成效最大的一类,相比无人机,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。

美国海军最早的无人潜航器是用制式W48重型鱼雷改装而成的,用大油箱和模块化的传感器装置取代了战雷头,虽然这一技术粗糙的水下装置从未投入使用,但却是美国海军对无人潜航器的首次尝试。

世界上首台无人潜航器(时称水下机器人)诞生于上世纪50年代,而无人潜航器的首次使用却缘于1966年的次危险事件,1966年1月,美国B52战略轰炸机携载的枚B28型氢弹因意外事故掉进地中海,美国人紧急调用两种,遥控型水下机器人进行探测和打捞,经过两个多月的艰苦努力后,这枚坠落在800余米海底,当量为150万吨的氢弹被打捞出水,首开无人潜航器水下成功作业的先河。1975年,美国海军的第一种实用型MK―30无人潜航器投入服役,主要用于在反潜战中模拟潜艇的,反射特征,起到干扰和诱骗作用,其最终升级改进型欧MMO论于WS年通过鉴定并随之进入采购阶,。美国"海马“1995年3月,日本“海沟"号遥控无人潜航器下潜到地球上海水最深的马里亚纳海沟,重新标定了那里的水深;在2003年的“伊拉克自由”战争中,美国人启用了“海神之子”无人潜航器,对伊拉克乌姆盖斯尔港的水雷进行探测和清除,为载有人道主义救援物资的英国两栖舰开辟了航道:2005年8月4日,俄罗斯海军一艘小型潜艇被困在勘察:加半岛东部海域深水,艇员生命危在旦夕,英国海军紧急派“天蝎”号无人潜航器前往救援,5个小时后终使俄潜艇浮上水面,7名艇员全部获救。

1988年,美国海军和国防预研局制定了水下无人潜航器的发展规划,并于1994年制定了水下无人潜航器发展的科学规划。1999年,美国海军研制出了第一代搜索鱼雷用无人潜航器侦察系统,当年提出了第一个水下无人潜航器的发展计划,并于2005年明确要发展大型、重型、中型和便携式水下无人潜航器。目前美国海军的无人潜航器主要用于反水雷、监视、情报收集和海洋测量等领域。预计到2020年,美国海军将拥有至少2000到4000套无人潜航器,将令未来的海战发生巨大改观。美国“刀鱼”号从90年代中期开始,美国海军对无人潜航器的关注明显升温,1994年,美海军首次提出无人潜航器的发展构想:1999年提出第一个无人潜航器的发展计划,并对无人潜航器的战术使用要求、技术性能主要任务(探雷、情报搜集、战场侦察)进行了分析和论证。2000年,美国海军提出了无人潜航器主体规划;2002年,美国海军在《21世纪海上力量构想》中明确指出,无人潜航器是未来海:军的战力倍增器、伤亡减少机和承担风险的“替身”。2003年,美国海军在《海军转型路线图》中再次强调了无人潜航器的发展重要性,并首次将无人潜航器的发展与2世纪海上力量计划结合在一起。2004年11月,美国海军根据新的水面与水下联合作战的思想要求,对2¨0年版的无人潜航器主体规划进行了修订,强调提高无人潜航器与潜艇和水面舰艇的信息互通能力:2005年1月,美国海军公布了全新的迄今最完整的《无人潜航器总体发展规划,明确提出了未来无人潜航器的开发级别并,对无人潜航器在未来海军四大支柱(力量网、海上盾牌海上基地、海上打击)中的使命任务做出了具体规定。

按照《无人潜航器总体发展规划》,美海军要求未来的无人潜航器应尽可能实现标准化,模块化和智能化,为此,应进一步开发自主化技术能源技术、推进技术、传感器和术信号处理技通信和导航技术,攻防作战技术和人工干涉技术等,总体规划具体提出,美国海军应开发和部署以下四种级别的无人潜航器:

①便携式无人潜航器,这种潜航器可由人工携带,一般由橡皮艇施放,直径约76230毫米,全重不超过45千克,水下自持力10小时(高负荷状态)20小时(低负荷状态),主要功能是用于特定目的的情报监视和侦察,一次性的通信导航与中继,浅水水雷的探测`识别和灭杀,爆炸物的处理等。

2轻型无人潜航器,这种潜航器外形似鱼雷,直径323毫米,重量226千克左右,有效载荷比便携式多出6一10倍,水下自持力20小时(高负荷状态)―40小时c低负荷状态)可由现役轻型鱼雷(如MK46或MK50鱼雷)发射管发射和回收,主要用于港口侦察与监视,移动式通信、导航与中继,雷区探测和特定目的的海底调查等,③重型无人潜航器,这种潜航器亦如鱼雷,直径533毫米,重量1360千克左右,有效载荷体积46立方英尺,水下自持力30小时(高负荷状态)一80小时低负荷状态)可用现役重型鱼雷发射管(如MK48鱼雷)发射和回收,将来也可由DD(X)等大型水面舰艇投射,主要用于战术侦察和监视`反水雷作战充当诱饵日标,大范围秘密侦测、海洋调查等任务。美国第五舰队Kingfish无人潜航器④巨型无人潜航器,这种潜航器体积较大,直径在90毫米以上,排水量10吨左右,活动半径1904米,水下自持力150小时(高负荷状态)400小时(低负荷状态)可由攻击型核潜艇和巡航导弹核潜艇的垂直发射隔舱或外置式发射装置施放,也可由水面支援舰艇携载投放,主要用于持续警戒、侦察和监视,反潜作战、反水雷作战,有效载荷投送,特种作战、爆炸物处置,信息战,对时敏目标的突然打击和远程打击等。

美国海军的《无人潜航器总体发展规划》还特别强调加快无人潜航器的合作开发,尽量采用现有的商业准军用技术,与其它无人系统(如水面无人艇)协调发展,确保与其它系统间的互操作性,增加试验和评估次数,降低研制费用和造价,尽快装备部队等等自90年代中期以来,无人潜航器这一新概念的水下作战平台日益受到海军大国的重视,美欧一此国家竞相在这一领域展开研究,提出了各种各样的开发方案,到目前为止,多种无人潜航器已开始投入试验,有的甚至已经进入实用阶段。

自2009年起,美国海军已部署并测试了一系列自主式无人潜航器(AUV),这些潜航器噪声极低、体积小,可自主工作长达1年。早期的潜航器全长2米,重59千克,可完全自主化执行任务,收集水下环境的重要信息。这种AUV水下航速较慢(每天30-70千米),可收集水下盐度和温度数据,每隔一小时左右可临时浮上水面,并通过卫星数据链向后方传输数据。由于声波在水中的传输将受到水温和盐度的影响,因此这些数据可改善友军声纳的作战效能,使其更容易探测并跟踪敌方潜艇,更精确地水下温度和盐度数据有助于提高水下传感器的精度。目前海军AUV的最大下潜深度为200米,但新型AUV的下潜深度科大1000米。

这些AUV采用独特的动力方式。艇上装有翼,并配有小型水泵以排空或充满压载舱。这种方法可改变其浮力,使其在水下滑行,同时也可使AUV向前移动。通过GPS和导航、通信计算机,可使AUV对特殊海域进行监视。由于艇上的水泵耗电量很低,因此这些AUV在一次充电后执行任务的时间可长达一年。电力用尽前,海军将引导AUV与水面舰艇回合,并由水面舰回收。小型的AUV维护团队可随舰直接参与AUV的回收工作。同时,海军还可指挥AUV驶向岸边以降低回收难度。这些AUV可由舰艇或岸上部署。2009年,作为一项民用科研项目,一艘该型号的AUV成功自主穿越大西洋。

目前海军共拥有该型AUV 75艘,并计划到2015年总数至少达到150艘,以替代目前大量的海洋监测船。这些监测船通过舰载设备和全球上千个科研浮标组成的网络探测水下的温度和盐度。与监测船只不同,AUV可长期部署在敌方潜艇出没的海域。如果该计划得以实现,未来的AUV将更大,装备更多传感器,并拥有更长的任务执行时间。

最近几年,潜航器技术进步较快,这包括自动控制软件和水下通信技术。同载人平台相比,水下无人潜航器的风险和成本较低,尤其是,无人平台的成本同现有的载人平台相比,成本低得多。

把水下无人潜航器使用于反潜战和扫雷行动,是一种新型的进攻和防御方式。

最近,水下无人潜航器技术的进步,以及它们对海军作战行动的影响,意味着这些对抗技术将要实现,这比我们开始预测的还要早。美国对于水下潜航器的研发已经进入了一个更深入的阶段,在最近两三年内性能更优良、更新的水下潜航器将投入使用。

2013年美海军已将第一批MK 18 Mod 2“王鱼”型无人潜航器部署在第五舰队。“王鱼”型无人潜航器是由美海军研发的,用于水雷探测的自主式无人潜水器,它提高了续航能力和区域覆盖率,并将取代“剑鱼(Swordfish)”系统。可以预见,“水下潜航器”绝对能够成为未来海战的杀手锏。它是一种新型的作战平台,与潜艇相比,它有许多优势:

一、它是一种无人作战平台,因此可以大大降低战争的伤亡。

二、由于它的小型化,如果再加上其他的隐身高科技,它的隐身性能将大大高于潜艇。

三、多功能,多用途。

无人水下潜航器可以用于不同的军事目的。即可以用于侦察也可以用于攻击。美军将无人潜航器作为海军实施“网络中心战”、加强水下ISR(情报、侦察、监视)系统建设重要的环节。

同时,它还可以作为一个武器平台,携带鱼类或导弹,以一种静谧的方式,进攻地方战略目标,达到攻其不备、事半功倍的效果。除美国以外,世界各国也都在加紧无人潜航器这一水下尖端武器的研究发展。英国于1998年开始“莫林”无人潜航器的研究工作,其目前最先进的无人潜航器“护身符”不但可以进行水下侦察,还可以安装灭雷装置,能够执行多种不同水下任务。

2001年1月,日本研制的一种水下无人潜航器在日本某军港下水。除此以外,澳大利亚研制的“塞拉菲娜”反水雷无人潜航器、德国的“长尾鲛”攻击型潜航器、挪威的“水下排雷手”和法国的“REDERMOR”水下无人扫雷潜航器,技术都相当成熟。

2016年12月15日,中国海军一艘救生船在南海有关海域发现一具不明装置,该装置为美方无人潜航器。

设计特点

但对无人潜航器而言,最重要的还是如何面对一个严酷的“生存环境”。海水的密度是空气的8印倍,水深每增加10米,水的压力就会加大相当于1个大气压。而在海平面30~50米以下,阳光就无法穿透,黑暗笼罩着一切。海水中还有难以琢磨的暗流、暗涌,海底地貌更是千沟万壑、鬼斧神工。仅仅“生存”是远远不够的,无人潜航器还要在如此复杂、恶劣的环境中进行下潜、上浮、航行、定位,并完成赋予它的各种使命。解决这一问题最直接的办法就是让无人潜航器带上摄像机将海底情况拍摄下来,通过连接着母船的电缆将画面传到人的眼前,再由人通过操纵杆在远端控制潜航器的一举—动。

无人水下潜航器目前分为两大类:遥控型(ROV)和自主型(AUV)。ROV是拴在宿主舰船上,由操作人员持续控制;AUV可经过编程航行至一个或多个航点,在预定时间段内独立作战。AUV自带电能,灵活自如,因此应用广泛,正在成为未来水下侦察的新星。这两种类型的UUV通常配备有效载荷,包括声波、摄像机、环境传感器、机械臂以及一种水雷破坏装置。

无人遥控

ROV,系统组成包括:动力推进器、遥控电子通讯装置、 黑白或彩色摄像头、摄像俯仰云台、用户外围传感器接口、实时在线显示单元、导航定位装置、自动舵手导航单元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力拖缆等单元部件。功能多种多样,不同类型的ROV用于执行不同的任务,被广泛应用于军队、海岸警卫、海事、海关、核电、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。

ROV分为观察级和作业级。

观察级ROV的核心部件是水下推进器和水下摄像系统,有时辅以导航、深度传感器等常规传感器。本体尺寸和重量较小,负荷较低。成本较低。

作业级ROV用于水下打捞、水下施工等应用,尺寸较大,带有水下机械手、液压切割器等作业工具。造价高。

“长尾鲛”(SeaFox)ROV

德国阿特拉斯电子公司生产的“长尾鲛”ROV为“半自主”潜航器。虽然“长尾鲛”通过光纤电缆由搭载舰船控制,但其可以使用声纳自动追踪水雷或类似水雷目标。“长尾鲛”使用舰载监控摄像头识别目标,并可使用一次射击型水雷压制系统摧毁目标。

“海眼”(Seaeye)ROV

英国泰利斯公司在2013年无人机系统国际协会(AUVSI)展会上公布了用于水雷对抗作战的创新型军事/商业技术验证型UUV,即萨博“海眼”ROV。该ROV装备“九头蛇”多重射击型水雷压制系统。英国皇家海军10月份对其进行了验证测试。

“双鹰”(Double Eagle)ROV

集装箱化的解决方案在海军中越来越普遍。2012年,丹麦皇家海军的萨博“双鹰”ROV配备水雷摧毁系统,其模块化、集装箱化的水雷对抗能力已具备完全作战能力。

SeaBotix vLBV950 ROV

加拿大皇家海军近日装备8艘SeaBotix vLBV950 ROV,用于船底监视并执行深水任务,如寻找失踪飞机及搜索“黑匣子”。这些ROV也可用于搜索被海盗抛弃或走私的物品及水雷对抗装备。

自主式

习惯称为自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)。

“刀鱼”AUV项目

通用动力公司2013年8月份宣布已成功完成美海军“刀鱼”无人水下潜航器项目的综合风险降低阶段。“刀鱼”AUV基于美国蓝鳍机器人公司的“蓝鳍”-21开发,计划于2017年作为近海战斗舰水雷对抗任务包的一部分。“刀鱼”由GPS制导,具有充分的自主能力,长约6米,重约1360千克,可以6节速度航行,可持续作战时间约16小时。“刀鱼”将携带新式低频宽带声纳,可在高度纷杂的海底环境探测和识别水雷。

“近海战场感知”(LBS)AUV

美国水螅公司(现属于挪威康斯贝格公司)今年2月宣布,其为美国海军空间和海上作战系统司令部(SPAWAR)开发的“近海战场传感”AUV已经进入全速生产。LBS AUV是“雷穆斯600”AUV的改型。

“雷穆斯600”(Remus 600)AUV

“雷穆斯600”AUV由水螅公司开发,主要用于海洋气象数据收集。2012年6月,日本防卫省购买了一艘“雷穆斯600”系统用于水雷对抗任务,及研究和绘制海床污染物的分布图。德国及挪威均采购“雷穆斯600”AUV用于水雷对抗任务。

排雷高手:遥控式无人潜航器 ,遥控式无人潜航器后面拖带电缆或在顶部安装有进行无线通信的天线,在执行任务时要由母舰的人进行操纵。有的型号装有空心装药破甲弹头,使用时通过有线遥控接近水雷,并以与水雷同归于尽的方式除掉水雷;有的型号则不装弹头,可用来多次执行搜索水雷等任务。例如,德国的长尾鲛就是一种一次性无人潜航器,通过有线遥控,可以潜到水下300米深度。它全长1.3米,呈鱼雷状,有4个靠电池驱动的水平推进器和一个垂直推进器,可在母舰周围1200米范围内活动,可为母舰提供探测数据,向目标发起攻击。有的无人潜艇体积较大,因此可以搭载搜索鱼雷用的各种传感器。此外,还可以伸出机械臂,在离所发现鱼雷最近的地方放置爆破用炸药。例如瑞典的双鹰无人潜艇,在水中的最大航速可达6节,通过6个小型推进器可以上下左右移动。借助传感器的帮助,它可以接近最大深度为300米的水雷,机械臂可将爆破用炸药安放在距水雷最近的地方。美国水雷反制无人潜航器SMCM UUV水下袋鼠:潜射型无人潜航器 这是一种可利用潜水艇鱼雷发射管发射的无人潜艇,人称水下“袋鼠”。它不仅可以用于清除鱼雷,而且还可以用于水中和水上情报收集。例如,美国的近期鱼雷侦察系统(NMRS),是美国海军第一代搜索鱼雷用的无人潜艇,1999年4月开始投入使用。这是一种从潜水艇的鱼雷发射管发射的无人潜艇,呈鱼雷状,从母舰上用光缆进行控制,由于尚存在导航精度和光缆操纵等性能上的问题,美国已开始开发远期鱼雷侦察系统(LMRS),它能够以比近期鱼雷侦察系统更快的搜索频率来长时间地、可靠地工作,而且不使用电缆或光缆。该艇完成任务后,还可以通过使用母舰(潜水艇)右舷鱼雷发射管内的机器人手臂进行回收,原计划在2004年左右运用到海狼级和弗吉尼亚级攻击核潜艇上,目前看来发展速度可能不如原先设计的那么快。

自主搜索:半潜型无人潜艇 目前,一些国家还在开发一种半浮半潜型无人潜航器,即虽然航行体本身在水下,但是发动机的进气和排气口以及通信天线等仍露在水面上。这种无人潜艇不但自身装有传感器,而且还携带了有传感器的小型潜水器,用来搜索海底附近的鱼雷等。这种半潜型无人潜艇通过通信天线从母舰上进行无线遥控操作,可以利用全球定位系统,按照事前设定的路线独立航行。例如,法国使用的“剑鱼”,全长8.3米,能以12节的航速连续航行400海里。它可与全球定位系统联动,将收集到的声纳影像数据通过无线通信传送给母舰。

神秘水鬼:自主式无人潜航器 未来的新一代无人潜艇将以智能化、自主性为主要特征。自主式无人潜航器在执行任务时无需对其遥控,从承载平台发射后,由任务管理软件自行控制,确定航向、航速、潜深、规避机动,它能远离母舰,独立活动,最近10多年得到了迅速发展,代表着无人潜航器发展的未来趋势。美军酷似鱼的“幽灵泳者”号国内发展

中国研发武器装备一贯低调,中国很多新型武器装备都由外媒所曝光。2010年5月17日出版的美国《防务新闻》周刊刊发该刊驻台湾办公室主任温德尔·明尼克的文章,称中国正在推进无人潜航器(UUV)项目。文章称,除了从欧洲进口一些商用无人潜航器之外,中国还在进行自主研发,中国的无人潜航器“海人一号”已经在上世纪80年代研发出来;“探索者”无人潜航器则在1993年研发,而基于俄罗斯技术研制的CR-01无人潜航器也已问世,近期中国还研发了“治水-3”( Zhishui 3)和SPC-3等无人潜航器。文章引用美国专家的话猜测说,中国海军将把这些无人潜航器用于打造水下信息网络的节点,可向卫星发射信号,甚至作为武器平台使用,但研发中面临着动力问题。

文章首先说,中国海军正在致力于无人潜航器项目,用于扫雷、海洋探测研究、收集情报信息,还有可能用于铺设或者切断海底通信电缆。

美国海军战争学院中国海事研究所主任金莱尔(Lyle Goldstein)说:“除了潜在的切断或者甚至窃听通讯电缆之外,我认为另外一项主要问题在于中国的无人潜航器或用于干扰他国的海底设施(传感器),或者同时还铺设中国自己的类似海底设施”。金莱尔还说,对于中国海军的无人潜航器项目先进程度如何,西方观察家尚不能完全确定。

文章还说,中国军方或许从中国船舶工业贸易公司(CSTC)的一系列尖端水雷和鱼雷的研发工作中学到很多,该公司生产EM-56型自行推进水雷、EM-22多功能沉底水雷和一种可由潜艇部署的配有300千克弹头的EM-57遥控水雷,他们或许还从水下机器人(ROV)和其他商业舰只方面获益。

AMI无人系统公司总经理安德鲁·汉德森(Andrew Henderson)说:“找到有关中国研发进展的信息是困难的,但是根据我们跟踪的情况,售予中国的无人潜航器技术处于商业最终用户层面,向中国出售水下机器人主要用于近海石油和天然气勘探。”

金莱尔提到,欧洲的一些无人机潜航器技术售予中国,这仅仅是初步的表面现象。中国还在研发水下自航行器(AUV)。位于美国华盛顿州的海事分析公司AMI国际副总裁鲍勃-纽金特(Bob Nugent)表示,根据公开的资料,中国在水下机器人的研发稍逊于水下自航行器。金莱尔则在早些时候说过,中国的无人潜航器“海人一号”已经在上世纪80年代中期由沈阳一家单位研发出来;“探索者”无人潜航器则在1993年研发,而基于俄罗斯MT-88技术研制的CR-01无人潜航器也已问世。文章还提到,近期中国还研发了“治水-3”( Zhishui 3)和SPC-3等无人潜航器。

文章继而猜测说,中国海军也在大规模进行无人潜航器的研究,并将其作为较大型信息网络的节点,金莱尔认为,部署这种潜航器的成本低,很具可行性,作为水下通讯平台,它可以作为水下网络的一部分,可以作为通讯中继站,可以与卫星系统相连接,向卫星发射信号,还可以作为传感器平台,甚至当做武器发射平台。金莱尔还提到了中国发展无人潜航器面临的一些困难,电池动力依然是主要瓶颈,他说这将迫使中国的设计人员尽力避免在一个潜航器平台上装设太多的功能。

在863计划精心组织下,经过6年的艰苦努力研制出两台先进的无缆水下机器人。从1992年6月起,与俄罗斯科学院海洋技术研究所合作,以我方为主,开始研制6000米无缆自治水下机器人。1995年8月, CR-01 6000米无缆自治水下机器人研制成功,使我国机器人的总体技术水平跻身于世界先进行列,成为世界上拥有潜深6000米自治水下机器人的少数国家之一。我国CR-011994年“探索者”号研制成功,它工作深度达到1000米,甩掉了与母船间联系的电缆,实现了从有缆向无缆的飞跃。

“潜龙一号”是中国国际海域资源调查与开发“十二五”规划重点项目之一,是中国自主研发、研制的服务于深海资源勘察的实用化深海装备。该项目于2011年11月正式启动,2013年3月完成湖上试验及湖试验收。

“潜龙一号”长4.6米、直径0.8米、重1500公斤,最大工作水深6000米,中国“探索者号”无人潜航器巡航速度2节,最大续航能力24小时,配有浅地层剖面仪等探测设备,可完成海底微地形地貌精细探测、底质判断、海底水文参数测量和海底多金属结核丰度测定等任务。

2014年2月20日至4月22日,我国自主研制的首台4500米级深海遥控无人潜水器作业系统——“海马号”ROV搭乘“海洋六号”综合科学考查船分三个航段在南海进行海上试验,并于4月18日通过了由863海洋技术领域办公室委派的海试现场专家组进行的海上验收。

为强化技术研发与应用需求的紧密结合,国土资源部作为该项目的主持部门,其下属广州海洋地质调查局作为业主单位牵头,联合上海交通大学、浙江大学、青岛海洋化工研究院、同济大学和哈尔滨工程大学等国内优势单位,共同协作完成研制与海试。

发展趋势

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

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


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