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中國水下無人機(jī)_水下無人機(jī)被中國海軍撈走

所屬分類:維護(hù)服務(wù) 發(fā)布日期:2024-08-27 瀏覽次數(shù):7

  外媒稱美軍開發(fā)水下無人機(jī)對付中俄潛艇艦隊

來源:參考消息網(wǎng)

  參考消息網(wǎng)11月26日報道 美國《華盛頓郵報》11月24日發(fā)表題為《無人機(jī)戰(zhàn)爭的新疆域:海底》的文章中國水下無人機(jī),作者為克里斯琴·達(dá)文波特,編譯如下:

  隨著無人駕駛飛行器成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的一個重要部分,五角大樓正在尋求在水下部署自動機(jī)器人——水下無人機(jī)對海床進(jìn)行巡視,同時為這些無人機(jī)建設(shè)可以充電的休息站。海軍一名高級官員把這一計劃稱為“艾森豪威爾公路網(wǎng)”。

  雖然仍處于開發(fā)階段,但在近年,水下無人機(jī)已經(jīng)可以克服海洋環(huán)境的巨大困難進(jìn)行水下作業(yè)。海底環(huán)境遠(yuǎn)比無人駕駛飛行器在空中遇到的環(huán)境要惡劣得多。

  海水會侵蝕金屬、深海水壓巨大、通信也極為有限,因此這種水下無人機(jī)必須能夠自行導(dǎo)航,不用遙控。

  盡管面對巨大困難,海軍仍然測試并部署了好幾種用于繪制海床圖,尋找水雷、潛艇,甚至發(fā)起攻擊的新裝置。雖然目前這些無人機(jī)已經(jīng)能夠在水下呆數(shù)日甚至數(shù)周,但目標(biāo)是創(chuàng)建一個水下服務(wù)站網(wǎng)絡(luò),使這些機(jī)器能在水下連續(xù)數(shù)月、最終數(shù)年作業(yè)。

  軍方官員說存在一種緊迫感,因為水下疆域雖然常常被忽視,但有一天它可能會變成像海面、空中甚至太空一樣的競爭領(lǐng)域。

  當(dāng)俄羅斯和中國大量投資潛艇艦隊時,五角大樓尋求通過引進(jìn)新技術(shù),來獲取優(yōu)勢。

  2015年,海軍任命了專門負(fù)責(zé)無人機(jī)系統(tǒng)的副助理部長。五角大樓計劃在未來幾年向水下系統(tǒng)投資30億美元。

  上個月,海軍在蘇格蘭海岸參與了多國無人機(jī)戰(zhàn)士演習(xí)。演習(xí)中,自動潛艇與空中無人機(jī)相互傳遞情報,情報從水中傳向空中,最后傳給地面部隊。

  現(xiàn)在要預(yù)測特朗普政府將如何看待這些計劃還為時過早。戰(zhàn)略和預(yù)算評估中心高級研究員布賴恩·克拉克說,海下戰(zhàn)爭的進(jìn)步將仍然是海軍的一個優(yōu)先考慮議題。

  克拉克是題為《海下戰(zhàn)爭的新興時代》的報告的作者,他說:“五角大樓覺得在海下戰(zhàn)爭方面,美國比任何其他國家都更具有優(yōu)勢。正在發(fā)生的變化是,其他國家正在發(fā)展海上拒止能力,因此美國考慮更多地依賴于水下?!?/p>

  他說,目標(biāo)是能夠通過載人潛艇,甚至大型自動無人潛艇部署水下無人機(jī),就像戰(zhàn)斗機(jī)從航母上起飛一樣。中國及其他國家已經(jīng)生產(chǎn)出能夠探測到大型載人潛艇的傳感器,但軍方仍然可以派遣小型、難以探測到的無人駕駛潛艇。

  負(fù)責(zé)先進(jìn)技術(shù)開發(fā)的海軍研究處處長馬賽厄斯·溫特少將今年在戰(zhàn)略與國際問題研究中心主持的一次研討會上說,海軍研究處正在尋求“在各大洋的海底建設(shè)艾森豪威爾公路網(wǎng)”。他說,最終的目標(biāo)是“大規(guī)模部署水下無人機(jī)。我們希望能夠讓它們一次性出去工作幾十年”。

  由于這一項目仍處于概念階段,海軍可能有一天會希望修建類似公路服務(wù)區(qū)的水下服務(wù)站。名字甚至都已經(jīng)起好了:前沿部署能源及通信站。

  海軍研究處海洋戰(zhàn)場探測部負(fù)責(zé)人弗蘭克·赫爾說:“這是一個可以傳輸數(shù)據(jù),甚至儲存數(shù)據(jù),并重新為水下機(jī)器充電或充氣的設(shè)施?!?/p>

  這一切可能還需要相當(dāng)長一段時間才能成為現(xiàn)實(shí),不過五角大樓正在對能一次性在水下作業(yè)幾周甚至幾個月的機(jī)器進(jìn)行測試。近年來,波音公司開發(fā)出“回聲巡航者”號無人潛艇等可以完成數(shù)日作業(yè)的自動機(jī)器。今年,波音公司首次展示了其開發(fā)的“回聲航行者”無人潛艇,這種潛艇長51英尺(約合16米),能夠在水下連續(xù)作業(yè)幾個月,而且與其他類似設(shè)備不同,它不需要依賴支持船只。

  

資料圖:美軍無人反潛艦

 中國水下無人機(jī)_水下無人機(jī)被中國海軍撈走

  原文地址: https://m.cankaoxiaoxi.com/mil/20161126/1464886.shtml

水下無人機(jī):深海競爭的“熱土”

來源:中國船檢(ID:cssp1999)

  習(xí)近平指出:“深海蘊(yùn)藏地球上遠(yuǎn)未認(rèn)知和開發(fā)的寶藏,要得到這些寶藏,必須在深海進(jìn)入、深海探測、深海開發(fā)等方面掌握關(guān)鍵技術(shù)?!?/p>

  在今年舉行的全國科技創(chuàng)新大會、中國科學(xué)院第十八次院士大會和中國工程院第十三次院士大會、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會第九次全國代表大會上,國家主席習(xí)近平多次提到深海科研,在總結(jié)科技成就時指出,載人深潛、高鐵、航母等工程技術(shù)成果,為中國成為有世界影響力的大國奠定了重要基礎(chǔ)。習(xí)近平指出:“深海蘊(yùn)藏地球上遠(yuǎn)未認(rèn)知和開發(fā)的寶藏,要得到這些寶藏,必須在深海進(jìn)入、深海探測、深海開發(fā)等方面掌握關(guān)鍵技術(shù)?!?/p>

  水下無人機(jī),作為走向深海的戰(zhàn)略裝備,目前世界各海洋強(qiáng)國在這一領(lǐng)域正展開激烈角逐。那么,在這一領(lǐng)域,其發(fā)展現(xiàn)狀如何?我們正面臨哪些問題和挑戰(zhàn)?

水下無人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)最新應(yīng)用與進(jìn)展

  水下無人機(jī)是一種可在水下移動、具有視覺和感知系統(tǒng)、通過遙控或自主操作方式、使用機(jī)械手或其他工具代替或輔助人去完成水下作業(yè)任務(wù)的裝置。

  水下無人機(jī)(UUV)可分為三大類:一類是有纜水下無人機(jī),習(xí)慣稱拖曳式水下無人機(jī)(簡稱TUV),一類是遙控潛器(簡稱ROV)中國水下無人機(jī);另一類是無纜水下無人機(jī),習(xí)慣稱為自治式水下潛器(簡稱AUV)。從第一代上世紀(jì)60年代的有人深潛器開始,迄今已經(jīng)過了ROV(70年代)、AUV(80年代)和混合類型的第四代的演進(jìn)。

  水下無人機(jī)的應(yīng)用自誕生以來就主要服務(wù)于民用和軍用兩個方面:海洋資源的研究和開發(fā),海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋資源勘察、海洋科學(xué)研究等屬于傳統(tǒng)民用領(lǐng)域,結(jié)合最新移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,又有了很多新的形態(tài)。

  德國弗勞恩霍夫制造技術(shù)和應(yīng)用材料研究院開發(fā)的帶有應(yīng)變儀的具有具有觸覺系統(tǒng)的水下無人機(jī)。具有觸覺感知能力的應(yīng)變儀實(shí)際上是一種打印條碼,僅有幾十微米寬,是人體頭發(fā)直徑的一半,因此這種應(yīng)變儀可以彼此近距離排列,水下無人機(jī)能夠精確地感知到障礙物的狀況。

  加拿大科學(xué)家開發(fā)出使用腳蹼游動水下無人機(jī),這款機(jī)器人名為AQUA,小巧靈活,使用腳蹼而非推進(jìn)器游動,設(shè)計用于從沉船地和暗礁處搜集準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

  浙江大學(xué)在今年OI中國水下無人機(jī)大賽獲得一等獎的“基于手機(jī)控制的水下直升機(jī)”。它利用手機(jī)應(yīng)用軟件和藍(lán)牙功能操控水下無人機(jī),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主垂直升降,創(chuàng)新性很強(qiáng)。

  另一方面,水下無人機(jī)軍用目的研究日益增多,這也揭示了在新形勢下各國對自身海洋權(quán)益的重視,零傷亡是未來戰(zhàn)爭中的選擇,因而使得無人武器系統(tǒng)在未來戰(zhàn)爭中的地位倍受重視,其潛在的作戰(zhàn)效能越來越明顯。作為無人武器系統(tǒng)重要組成部分的水下無人機(jī)能夠以水面艦船或潛艇為基地,在數(shù)十或數(shù)百里的水下空間完成環(huán)境探測、目標(biāo)識別、情報收集和數(shù)據(jù)通訊,將大大地擴(kuò)展了水面艦船或潛艇的作戰(zhàn)空間。尤其是自主航行的水下無人機(jī),它們能夠更安全地進(jìn)入敵方控制的危險區(qū)域,能夠以自主方式在戰(zhàn)區(qū)停留較長的時間,是一種效果明顯的兵力倍增器。更重要的是,在未來的戰(zhàn)爭中,“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的作戰(zhàn)思想將代替“以平臺為中心”的作戰(zhàn)思想,水下無人機(jī)將成為網(wǎng)絡(luò)中心站的重要節(jié)點(diǎn),在戰(zhàn)爭中發(fā)揮越來越重要的作用。目前各國重點(diǎn)研究的應(yīng)用包括:水雷對抗、反潛戰(zhàn)、情報收集、監(jiān)視與偵察、目標(biāo)探測和環(huán)境數(shù)據(jù)收集等。也越來越提高到戰(zhàn)略的層次,這將會帶給水下無人機(jī)快速發(fā)展帶來契機(jī)。

關(guān)鍵問題及挑戰(zhàn)

  正如所有的科學(xué)探索一樣,有成功也有失敗,其中“海神號”在2014年5月10日探索新西蘭克馬德克海溝時在水下9990米處失蹤,根據(jù)后來海面上漂浮的潛水器的碎片分析,可能的情況是,潛水器的陶瓷層在數(shù)千米深的海中崩潰。因此,水下無人機(jī)本體所需的各種材料及技術(shù)仍需要繼續(xù)提升。除上述共性問題外,還有幾個特殊問題。

  1.水下無人機(jī)控制問題

  水下無人機(jī)是在水中運(yùn)動的具有六個自由度的剛體,它本身就是一個強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng);由于在水中運(yùn)動,水動力(阻力)系數(shù)和運(yùn)動速度的平方成比例;采用螺旋槳推進(jìn),推力和螺旋漿轉(zhuǎn)速平方成正比。這一切使得控制問題變得很困難,特別是要求在定點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)時,上述原因造成在零速時的“零增益、零阻尼”現(xiàn)象,使得動力定位控制系統(tǒng)的剛度很難滿足定點(diǎn)作業(yè)的要求。這是一個有待研究的問題。下圖是兩種水下無人機(jī)的控制原理。

  TUV和ROV控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)發(fā)展

  TUV和ROV水下無人機(jī)的控制技術(shù)既有相同之處,也有不同之處,但兩者的控制機(jī)理是相同的。從控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度來看,它們的底層控制相同,只是高層控制有所不同,有纜水下無人機(jī)(ROV)控制系統(tǒng)的設(shè)備總體上可以分為三部分:

  水上控制設(shè)備:水上控制設(shè)備的功能是監(jiān)視和操作水下載體,并向水下載體提供所需的動力。

  水下控制設(shè)備:水下控制設(shè)備的功能則是執(zhí)行水面的命令,產(chǎn)生需要的運(yùn)動以完成給定的作業(yè)使命。

  臍帶電纜:臍帶電纜用來傳遞信息和輸送動力。

  具體來說,ROV控制系統(tǒng)由航行控制系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、觀察系統(tǒng)、作業(yè)設(shè)備控制系統(tǒng)、水面支持設(shè)備控制系統(tǒng)、電纜等構(gòu)成。目前,隨著計算機(jī)技術(shù)在ROV中的廣泛應(yīng)用,人們將采用更新型技術(shù),如多媒體技術(shù)、臨場感技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),更形象化地實(shí)現(xiàn)對ROV的控制。任何事物總是一分為二的,ROV的臍帶電纜是一個不利因素,它約束了ROV的活動范圍,增加了水面設(shè)備的成本,在復(fù)雜環(huán)境中尤其迸入復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部將危害著ROV的安全,因而解脫這種束縛是各國水下無人機(jī)專家追求的目標(biāo),這就是自治水下無人機(jī)AUV技術(shù)得以發(fā)展的理由。

  AUV的控制問題

  AUV的控制涉及如機(jī)器視覺、環(huán)境建模、決策規(guī)劃、回避障礙、路徑規(guī)劃、故障診斷、坐標(biāo)變換、動力學(xué)計算、多變量控制、導(dǎo)航、通訊、多傳感器信息融合以及包容上述內(nèi)容的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)等多方面內(nèi)容。AUV控制類型劃分如下:

  預(yù)編程型:指AUV在完成使命的過程中完全執(zhí)行預(yù)定的程序,在機(jī)器人下水前,操作人員根據(jù)使命需求,采用專門的語言編制使命程序,并將使命程序下裝到機(jī)器人上的控制計算機(jī)中。

  智能型:通過路徑規(guī)劃,根據(jù)實(shí)際作業(yè)環(huán)境的反饋信息,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等人工智能方法動態(tài)自主調(diào)整機(jī)器人的各種狀態(tài),做到水下無人機(jī)的自適應(yīng)和自主控制。

  2.無人機(jī)回收問題

  目前,除較為平靜的內(nèi)河和湖泊外,深水AUV水面回收是不現(xiàn)實(shí)的,這是因為深海區(qū)浪涌很大。海試經(jīng)驗表明,在4000米水深的洋面,風(fēng)平浪靜時浪涌也在3米以上,這則很難保證回收時,機(jī)器人本體和回收裝置在同一水平的波面上,這將帶來極大的危險,因此還是一個至今還沒有完全解決的問題。50~100米回收是唯一可行的方案,從使用角度來看,這是十分重要,它的解決,將大大減少回收時人身及設(shè)備的危險。

  水下無人機(jī)的本體

  潛水器:潛水器是攜帶觀察和作業(yè)工具設(shè)備的運(yùn)動載體。在開式框架結(jié)構(gòu)件上方的浮力塊,保證潛水器全負(fù)荷時水中浮力基本為零;在水平、側(cè)向和垂直方向都裝有推進(jìn)器,從而可實(shí)現(xiàn)三維空間的運(yùn)動??蚣芮安炕虮匾牡胤桨仓迷婆_,在其上裝有電視攝像機(jī)和照明燈。常規(guī)的傳感器包括:成像聲納、羅盤、深度壓力傳感器、高度計等。水下電子單元包括:水下計算機(jī)、驅(qū)動器、控制模塊,安裝在常壓的密封倉內(nèi)。系統(tǒng)監(jiān)視所需要的傳感元件包括: 動力、壓力、溫度、漏水等。

  中繼器:為了能迅速、準(zhǔn)確地將潛水器送到預(yù)定工作水深和較快地收回到水面,同時為了減弱母船搖擺及臍纜所受海流阻力給潛水器運(yùn)動和作業(yè)帶來的附加阻力、干擾和影響,一般有纜遙控水下無人機(jī)配置中繼器。中繼器內(nèi)儲存系纜,并裝有系纜驅(qū)動收放機(jī)構(gòu),潛水器非工作狀態(tài)時將與中繼器聯(lián)鎖在一起。

  吊放系統(tǒng):用以投放、回收中繼器和潛水器。吊放系統(tǒng)通常采用門形結(jié)構(gòu)、液壓驅(qū)動,并設(shè)有消擺機(jī)構(gòu)和臍帶電纜的儲存。

  系纜:用于潛水器和中繼器之間機(jī)械軟連接及能源饋送和信息傳輸。系纜套穿浮力材料以使其在水中為零浮力,從而減小水流阻力對本體的干擾。

  皚裝主纜:在吊放架與中繼器之間完成機(jī)械軟連接、能源輸送、信息傳輸?shù)淖饔谩K卿摻z皚裝結(jié)構(gòu),以便同時起到吊放鋼纜的作用,

  觀察作業(yè)設(shè)備:在運(yùn)動載體上安裝攝像機(jī)、成像聲納,構(gòu)成載體的基本系統(tǒng)。在需要作業(yè)時,可再加裝1~2水下機(jī)械手和多種水下作業(yè)工具。

  吊放及絞車系統(tǒng)

  吊放系統(tǒng)是將中繼器與水下無人機(jī)本體安全、迅速地施放和回收的必配設(shè)備,同時承受連接母船控制臺與機(jī)器人本體之間的電力控制和數(shù)據(jù)信息的傳輸。

  吊放系統(tǒng)組成:由底架、U形門架(懸臂吊架)、滑輪、鎖栓機(jī)構(gòu)、皚纜絞車、導(dǎo)電滑環(huán)以及液壓動力系統(tǒng)組成。

  對吊放系統(tǒng)的要求:具有良好的工作可靠性;足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;收放時皚裝主纜鎖緊的可靠性,施放過程中的制動能力和緩沖能力。

  3.水下無人機(jī)的通信問題

  和通信直接相關(guān)的有兩個系統(tǒng):監(jiān)視系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。前者主要指用于水下無人機(jī)水下搜索和水下觀察的設(shè)備,一般包括有水下攝像機(jī)、云臺及照明、成像聲納、聲學(xué)和磁學(xué)定位系統(tǒng)等。后者主要指介入水下無人機(jī)運(yùn)動控制和保障系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的傳感設(shè)備,一般包括有深度計、高度計、方向羅盤、溫度、壓力、電壓電流等,這些可以通過傳感器采集,并通過有線或無線方式進(jìn)行信息傳輸。然而目前水下通信的僅有手段是水聲和光纖。目前從國內(nèi)外的情況來看,水聲的可靠通信速率為1200波特率。通信時延取決于水聲在水中來回一次所耗費(fèi)的時間,水深為6000米時,傳輸時間就是8秒。傳輸?shù)木嚯x取決于使用的載波頻率及發(fā)射的功率,對水下無人機(jī)來說,這兩者都受到了很大的限制。通信時延是一個本質(zhì)上不能克服的問題,因此如何在功率限制的情況下,提高通信的距離將是一個主要問題,目前通信距離僅十公里。隨著通信距離的增大,AUV的作業(yè)范圍也可隨之增大。利用水聲信息實(shí)現(xiàn)監(jiān)控,必須克服傳輸時延所帶來的困難。右圖為一個水聽器實(shí)例子。

  水聽器系統(tǒng)水聽器系統(tǒng)是一種被動聲學(xué)系統(tǒng),使用四個RESON TC4013模塊和一個ADI公司SHARC-21369用來確定相對方向的水下聲波發(fā)射器。它具有在20~35之間kHz范圍內(nèi)的多個水下聲波發(fā)射器鑒別能力,但只能傾聽和跟蹤一個選擇的頻率。水聽器為計算機(jī)和海拔信息提供精確度±1的信息,這個信息在導(dǎo)航到聲波發(fā)射器的任務(wù)中用到。

  光纖一般用于帶纜的水下無人機(jī)TUV、ROV,由光端機(jī)(水面)﹑水下光端機(jī)﹑光纜組成。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)率高(100Mbit/s),很好的抗干擾能力。缺點(diǎn),限制了水下無人機(jī)的工作距離和可操縱性。

  水下激光通訊使用海水介質(zhì)吸收率最小的藍(lán)綠激光,已達(dá)100米深的??胀ㄓ嵕嚯x,但尚處于試驗階段,功耗和體積較大,效率低,實(shí)用性有待提高。

  4.水下無人機(jī)的能源問題

  能源問題一直是限制AUV作業(yè)范圍的主要因素,研究開發(fā)比能率高的能源是一個長期努力的方向。在可以預(yù)見的將來,然料電池是一種可供選擇的方案。未來可能用可變半衰期的核燃料的電池。在這些問題解決之前,可以利用前述回收裝置作為中繼站,進(jìn)行水下充電,這樣就可以利用兩臺AUV交替充電,實(shí)現(xiàn)水下無限期的作業(yè)。當(dāng)然這樣并不能解決AUV的大范圍工作問題。以下是ROV和AUV對能源的不同要求:

  1)ROV水下無人機(jī)供電電壓通常與水下無人機(jī)的功率和工作深度有關(guān)。

  隨著深度的增加,高電壓的動力輸送和動力設(shè)備是必須具備的。為了減少臍帶電纜的尺寸和重量,將來ROV會采用更高的電壓等級。這些都將由水面提供交流電動力,一般中小型水下無人機(jī)采用220V,50~60Hz單相交流電供電,大型水下無人機(jī)多用3000v以上的三相交流電向水下載體供電。

 中國水下無人機(jī)_水下無人機(jī)被中國海軍撈走

  2)AUV自身攜帶電池,早期多采用密封的鉛酸電池,現(xiàn)在多采用高比能的銀鋅電池等。

未來方向和問題分析

  新一代水下無人機(jī)的發(fā)展日趨混合化,結(jié)合ROV和AUV的優(yōu)點(diǎn),如ROV要求一是水深普遍在6000米;二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計算機(jī),實(shí)施處理資料和進(jìn)行數(shù)字控制;三是潛水器上的機(jī)械手采用多功能,力反饋監(jiān)控系統(tǒng):四是增加推進(jìn)器的數(shù)量與功率,以提高其頂流作業(yè)的能力和操縱性能。此外,還特別注意潛水器的小型化和提高其觀察能力,而AUV除以上共性特點(diǎn)還要不斷提高其自治能力和生存能力,避免丟失這一無纜深潛器所面臨的最大問題。

  從關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展上我們可以分述如下:

  電池技術(shù):能源技術(shù)質(zhì)子交換膜燃料電池具有水下無人機(jī)的動力裝置所需的性能,該電池的特點(diǎn)是能量密度大、高效產(chǎn)生電能,工作時熱量少,能快速啟動和關(guān)閉。該電池技術(shù)難點(diǎn)是合適的安靜泵、氣體管路布置、散熱、固態(tài)電解液以及燃料和氧化劑的有效存儲。

  精確定位技術(shù):目前水下無人機(jī)在水上采用GPS,水下定位采用聲學(xué)定位設(shè)備。水下GPS技術(shù)目前正在迅速地發(fā)展,自治導(dǎo)航的精度預(yù)計將在5年內(nèi)提高10倍。

  零可見度導(dǎo)航技術(shù):混水作業(yè)一直是水下無人機(jī)應(yīng)用的最大障礙,利用聲學(xué)、激光技術(shù)以及計算機(jī)圖形增強(qiáng)技術(shù),將使這個難題得到解決。

  材料技術(shù):在水中每增加10m的水深,外界壓力將增加1個大氣壓(0.1MPa)。高強(qiáng)度、輕質(zhì)、耐腐蝕的結(jié)構(gòu)材料和浮力材料是水下無人機(jī)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)問題。

  作業(yè)技術(shù):水下無人機(jī)的發(fā)展目標(biāo)是代替人完成各種水下作業(yè)。柔性水下機(jī)械手、專用水下作業(yè)工具以及臨場感、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,將便水下無人機(jī)在海洋開發(fā)中發(fā)揮更大的作用。

  聲學(xué)技術(shù):被稱為聲學(xué)技術(shù)革命的最新的“矢量換能技術(shù)”,可使自主水下無人機(jī)的跟蹤距離達(dá)到100km以上。低頻水聲通訊技術(shù)可使在水下的通訊距離達(dá)到1000km以上,圖像的水下傳輸距離可達(dá)20km以上。水聲技術(shù)的發(fā)展將使水下無人機(jī)真正具有“千里耳”。

  智能技術(shù):機(jī)器具有與人相同的智能或超過人的智能是科幻電影的事情,從目前機(jī)器智能的發(fā)展程度看還需有較長的路要走。由人參與或半自主的水下無人機(jī)是解決目前復(fù)雜的水下作業(yè)的現(xiàn)實(shí)辦法。

  回收技術(shù):水下無人機(jī)的吊放回收作業(yè)一般是在海面附近進(jìn)行,所以常受海況條件的限制而成為影響水下無人機(jī)水下作業(yè)的主要因素。

  綜上所述,21世紀(jì)是開發(fā)海洋的世紀(jì),隨著開發(fā)海洋的需要及技術(shù)的進(jìn)步,適應(yīng)各種需要的水下無人機(jī)將會得到更大的發(fā)展。

  中國深海戰(zhàn)略“三步曲”

  在今年的全國科技創(chuàng)新大會上,習(xí)近平總書記不僅發(fā)出“建設(shè)世界科技強(qiáng)國”的號召,并首次明確提出“深海進(jìn)入”“深海探測”和“深海開發(fā)”的中國深海戰(zhàn)略“三步曲”,為我國探尋“藍(lán)色寶藏”制定了計劃路線圖。

  今年“十三五”規(guī)劃綱要中已明確提出海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略。在此期間,我國將計劃實(shí)施100個重大工程及項目,其中包括:建設(shè)深海空間站,發(fā)展深海探測、大洋鉆探、海底資源開發(fā)利用、海上作業(yè)保障等裝備和系統(tǒng),推動深??臻g站、大型浮式結(jié)構(gòu)物開發(fā)和工程化等一系列重要項目工程。

  實(shí)驗室建設(shè)是國家海洋戰(zhàn)略的堅強(qiáng)支撐,為此,海洋國家實(shí)驗室已經(jīng)制定了深?!叭阶摺睉?zhàn)略。

  第一步,在重點(diǎn)海區(qū)投放一批我國自主研發(fā)的深海智能浮標(biāo),并在馬里亞納海溝等構(gòu)建實(shí)時立體多學(xué)科綜合觀測系統(tǒng)。

  第二步,圍繞板塊運(yùn)動動力學(xué)機(jī)理及歐亞大陸板塊“俯沖黑洞”形成機(jī)理、深部碳循環(huán)、極端環(huán)境下的生命過程等重大前沿科學(xué)問題,利用“蛟龍”號載人潛器等對西太平洋-印度洋重點(diǎn)海區(qū)進(jìn)行全面考察,力爭在上述前沿科學(xué)問題取得原始創(chuàng)新。

  第三步,在未來三到五年內(nèi),海洋國家實(shí)驗室將推動中國大洋鉆探船立項建設(shè),并以此為平臺實(shí)現(xiàn)深海與深地科學(xué)的協(xié)同發(fā)展,尋求地球科學(xué)的重大突破口。

  根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)人等素材編輯整理

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