未来十年全球无人无缆自主式潜水器的发展趋势

本文阐述了全球无人无缆自主式潜水器应用背景和重要性，以及它的开发和应用，同时也阐述了中国的开发现状，最后展望未来十年全球无人无缆自主式潜水器的发展趋势。     

7000米深海遥控潜水器

日本海洋科学技术研究中心研制了一种无人驾驶遥控潜水器UROV7K.该潜水器可以对海面下7000米深处进行勘测.     

基于BQPSO的潜水器路径规划算法

在栅格法的自治水下机器人离散工作空间基础上,提出一种基于二进制编码的量子粒子群(BQPSO)算法求解自治水下机器人路径规划问题。该算法将路径表示为粒子位置的二进制编码,以路径长度为适应值,引入交叉策略避免陷入局部最小。仿真实验表明,BQPSO算法可以进行有效的自治水下机器人路径避障。     

一类载人潜水器的导航技术研究

介绍了一类载人潜水器导航系统的组成,接着阐述了基于工业以太网的信息采集模块. 由于载人潜水器动力学模型存在未建模扰动以及各种传感器存在不同程度的误差,需要采用卡尔曼滤波器（KF）等方法进行数据滤波,最后将滤波后的数据用于该类载人潜水器的导航研究. 半物理仿真平台结果表明,载人潜水器的导航精度得到了大幅度提高.     

自治式潜水器下水回收系统

本文介绍了作者研制的一个工作水深为1000米的自治式潜水器下水回收系统.该系统在没有专用母船的条件下,下水回收4级海况下作业的自治式潜水器.     

载人潜水器仿真系统网络通讯技术

文章在介绍网络通讯方法选择原则的基础上提出用TCP/IP套接字技术实现载人潜水器仿真系统网络通讯。TCP/IP套接字技术是实现异种机、异种操作系统应用程序间相互连接和通信广泛使用的方法,本文详细介绍了其在载人潜水器仿真系统应用中的实现过程,对相关应用具有一定的参考价值。     

潜入海底——深海潜水器研究的最新进展

1960年1月23日,瑞士工程师雅克·皮卡德和美国海军上尉唐·沃尔什乘美国海军的深海潜水器“的里雅斯特”Ⅰ 号下潜到11000米深的马里亚纳海沟,那里的压力达到1088个大气压.三十年过去了,还没有人再下潜到这个深度.自从60年代初“的里雅斯特”号和法国的“阿基米德”号潜     

我国潜水器发展状况及存在的问题

本文介绍了我国与世界其它国家潜水器发展状况,提出目前我国潜水器研制中存在的一些关键技术问题和解决方式。     

潜水器舱室空间布局的多学科设计方法研究

载人潜水器舱室空间布局涉及到多目标、多学科问题,通过对潜水器舱室空间的分析,研究了多学科设计优化方法对于这类多目标、多学科问题求解的有效性。建立潜水器多学科设计优化方法和协同优化思路,分解潜水器舱室并对潜水器舱室空间进行详细描述,构建基于Pareto的多目标遗传算法,对潜水器舱室空间进行多学科分解和计算,最终获得潜水器舱室空间设计方案。     

爬游无人潜水器导航控制系统设计

深海爬游无人潜水器是一种既可在深海巡游,又可在海底爬行的新型深海无人潜水器。针对爬游潜水器水中巡游和海底爬行作业的任务需求,以及控制系统通信量大、管理设备多、数据处理量大、工况复杂等问题,提出了“上层导航控制+下层运动控制”两层控制结构的思想,设计了以PC104嵌入式计算机为硬件平台,以实时多任务操作系统VxWorks为软件平台的爬游无人潜水器嵌入式导航控制系统。在实现多任务调度、通信管理、数据采集存储等功能的基础上,完成了导航避障决策仿真实验,验证了潜水器导航控制系统的控制效果。     

潜水器导航技术研究现状与展望

作为一般工作在复杂海洋环境下的潜水器能否成功完成指定的工作任务与使命,导航技术是其关键技术之一。本文系统地介绍了潜水器上常用的导航方法及国内外发展概况,并深入分析各种导航方法的优缺点,给出潜水器导航应用实例,并对潜水器导航技术发展趋势进行了展望。     

复合干扰下载人潜水器的全阶滑模控制

针对蛟龙号载人潜水器(JIAOLONG)在运行过程中受到深海洋流、模型不确定性和未建模动态等因素影响,本文设计了一种基于干扰观测器的新型全阶滑模控制(disturbance-observer based full-order sliding mode control,DOB–FOSMC)方法.首先,建立载人潜水器系统的动力学模型;然后,设计扩展非线性干扰观测器估计系统的复合扰动;其次,设计能够描述潜水器完整动态特性的全阶滑模面,从而得到滑模控制律,并给出闭环控制系统的稳定性分析;最后,通过数值仿真验证控制方法的有效性和优越性.基于干扰观测器的全阶滑模控制方法的优越性主要体现在:能够描绘载人潜水器的全阶动态特性,并且有效抑制抖振现象.     

一种遥控潜水器控制系统的研究与应用

介绍一种基于工业以太网通信技术及Windows 平台构建的遥控潜水器控制系统．将该控制系统应用 于最新研制的遥控潜水器中,其在通信能力、视频传输、控制性能、硬件的可扩展性、数据的存储与显示等多方 面都比传统的控制系统具有明显的优势．在水池中进行了试验,验证了该控制系统及整个潜水器良好的运动功能 和性能．     

基于单信标测距的载人潜水器回收定位算法

为了保障潜水器安全回收,设计了基于移动单信标测距的载人潜水器回收定位算法,并进行了系统可观测性分析.该算法无需事先布放海底基阵,利用船尾吊放通信机与潜水器的距离信息实现潜水器定位.首先利用母船GPS信息、船艏向信息和放缆长度估计吊放通信机位置,然后通过通信机和潜水器之间的成对距离信息进行潜水器位置初始化,最后利用扩展卡...     

载人潜水器的干扰特性分析与自适应滑模控制

针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动力学模型;然后,本文设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总扰动,并提出一种扇形区域干扰特性指标,用于判断干扰对系统的影响;其次,文章设计一种基于干扰特性指标的自适应滑模控制方法,并且根据李雅普诺夫理论进行严格的稳定性分析;最后,通过数值仿真,验证所设计的滑模控制方法的优越性.其优越性主要体现在:不仅能够有效缓解抖振现象,并且避免控制增益高估的问题.     

水下飞机—“深飞”家族潜水器

传统的潜水器 美国现有的科学考查潜水器,如阿尔文号,其下潜的最大速度只有18～30米/分钟,最大潜深为4511米,下潜上升一次需要5小时。为使乘员在这漫长的时间中能舒适些,其压力壳的工作间较大,约有大众公司的甲壳虫汽车那么大。潜器的重量达13801公斤,而且使用中还需要昂贵的专用母船。因而它的使用费用高,应用范围小,不灵活,而且其造价高达1亿美元。     

21世纪潜艇的新式武器——“章鱼”潜水器

美国海军水下作战中心正在开发一系列的水下作战武器,“章鱼”潜水器就是其中之一。其设想是,在下个世纪初的浅海作战中,从潜艇头部冲出一条象章鱼似的潜水器,它的传感器对前方敌人的潜艇进行定位,在通过危险的雷区之后,它跟踪并摧毁敌人的潜艇,然后返回自己的母艇,神不知鬼不觉地稳藏到潜艇的艇身内。