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[其他主题] 中国水下机器人专题

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langge945 发表于 2014-7-1 15:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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中国水下无人机可猎杀蛙人 将力保西沙钻井(图)
2014-06-30
资料图:海燕水下滑翔机正在组装

近期,由中国天津大学自主开发的水下无人滑翔机“海燕”在南海北部水深超过1500米的海域通过了测试,创造了中国国产水下滑翔机无故障航程最远、时间最长、工作深度最大等诸多纪录。“海燕”有可能被中国海军改造为新一代水下战斗/巡逻机器人,“它能像鲨鱼一样在海中巡弋,护卫中国舰艇或设在南海的钻井平台”。 “海燕”属于水下无人滑翔机型AUV。据中国官方公布的数据显示,在近期的南海测试中,“海燕”连续运行时间超过21天,最大工作深度达到1094米,最大水下推进时速约6千米。“海燕”采用了最新的混合推进技术,融合了浮力驱动与螺旋浆推进技术。按照设计,“海燕”可持续不间断工作30天左右。它形似鱼雷,长1.8米,直径0.3米,重约70千克。 “海燕”可能是理想的作战平台,首先,未来中国军工企业可能大批量制造增大版“海燕”,这种水下机器人能搭载大型传感器,能探测到距离更远的蛙人、水雷和潜艇,中国在南海的反潜能力有望实现跃升。此外,它们甚至可能携带武器,执行水下护卫或攻击任务。 近期,中方指责越南向中越对峙海域派出“蛙人”,他们大量布放渔网、漂浮物等障碍物,干扰中国船只。未来武装版“海燕”的出现将使得越南“蛙人”的干扰战术彻底失效——中国水下战斗机器人将如同鲨鱼般在钻井平台四周巡逻,一旦察觉越南“蛙人”靠近,它们将自动展开攻击。来源:中国航空新闻网

http://www.dsti.net/Information/ViewPoint/65823

topzdx 发表于 2014-9-18 22:12 | 显示全部楼层
越南蛙人要是带着渔网潜水会如何?
zhh894217 发表于 2014-12-10 18:37 | 显示全部楼层
打造观测海洋环境的新平台
——中科院沈阳自动化所研制、试验水下滑翔机纪实                                                        
■记者 朱彧 通讯员 戴天娇

  日前,由我国自主研发的水下滑翔机在我国南海结束为期40天的海上试验回到研发地中国科学院沈阳自动化研究所。“该水下滑翔机此次试验海上总航程达到1022.5公里,持续30天,创下我国深海滑翔机海上作业航程最远、作业时间最长记录。”项目负责人、沈阳自动化所海洋技术装备研究室副主任俞建成说。
  据他介绍,此次试验内容包括多滑翔机同步区域覆盖观测试验和长航程观测试验,并首次在真实海上环境下验证滑翔机系统的续航能力。其中,多滑翔机同步区域覆盖观测试验初步验证了滑翔机系统的远程控制协同观测能力;长航程观测试验则是要在真实海洋环境条件下考核滑翔机系统的续航能力和系统的可靠性。

我国水下滑翔机技术基本成熟

  据俞建成介绍,这台黄色的水下滑翔机主载体长2米、直径0.22米、翼展1.2米、重65公斤,设计海洋航行深度1000米,速度为0.5节至1节,其自身携带的锂离子电池可让它在水下连续工作1个月~2个月,航行距离超过1000公里。
  滑翔机在水下呈折线运动,在机身内部安装有姿态调节装置和浮力调节装置,依靠姿态调节装置改变其重心位置并依靠浮力运行。“滑翔机的尾部有一个长长的杆状卫星天线,在汪洋大海中,滑翔机就是凭借卫星系统与岸基监控中心的技术人员保持通信联系。”俞建成说。
  据俞建成介绍,水下滑翔机是一种先进的海洋环境观测平台,主要用于海洋环境水文参数的观测,包括海水温度、盐度、浊度、溶解氧、叶绿素等。其自身所具有的长续航力、低成本、自主可控等特点,可作为主要观测平台用于构建自主海洋环境立体观测系统,实现海洋环境参数高实时分辨率的持续观测。
  “滑翔机技术的推广与应用,对于促进我国海洋科学研究的快速发展具有重要作用。”俞建成说。
  水下滑翔机的最初概念是在上个世纪由美国最先提出的,1995年以来,在美国海军研究局资助下,美国先后研制出多种以电池为动力的水下滑翔机,并且实现了产品化。日本科学家也在制造水下滑翔机,他们研制出了一款小型、低成本且具有独立的可移动机翼的滑翔机,同时还开发了一款以太阳能为动力的水下滑翔机。
  我国水下滑翔机研究工作起步较晚,包括沈阳自动化所在内已有多家大学和研究机构开展了相关研究工作。目前我国水下滑翔机技术基本成熟,主要技术指标与国际同类产品技术指标相当,但在水下滑翔机续航能力上与国际先进水平还有差距。
  据俞建成介绍,沈阳自动化所研制的水下滑翔机具有完全自主知识产权,在低功耗控制器、高效率执行机构和航向控制技术等方面具有自己的特色,滑翔机航行控制系统具有更强的处理能力和更好的可扩展能力。
  为了系统地完成对水下滑翔机主要技术指标和系统可靠性的验证,今年以来,该水下滑翔机已开展了3次海上试验,累计海上工作80天,航程2400多公里,观测剖面数超过了600个。
  “通过多次试验,在真实海上环境下全面验证滑翔机技术指标,我们的滑翔机技术基本成熟,可以开展海上试用和应用工作。今后将结合科学家的观测任务开展进一步的工作。”俞建成介绍说。

十一年自主创新路仍继续

  漂亮的成绩单背后,是俞建成及其团队11年科研攻关的艰辛历程。
  2003年,还在沈阳自动化所攻读博士学位的俞建成跟随导师张艾群研究员参与了所内的一个“创新课题”的研究,其研究对象正是今天的水下滑翔机。最初的研发团队只有四五个人,都是在读的研究生。“由研究生组成的年轻团队在专业配置上还比较全面,包含机械、自动化和软件等专业。当时面临的困难是缺乏经验,这些人基本没参加过科研工作,再加上水下滑翔机是一种全新的水下机器人,可借鉴的资料非常有限。”俞建成回忆说。不过沈阳自动化所在水下机器人技术方面具有良好的研究条件和基础,并且拥有一支经验丰富的专业研究队伍,为该所水下滑翔机研究工作顺利开展创造了极为良好的条件。
  在研究室领导和老师的悉心指导和团队的共同努力下,水下滑翔机逐渐从图纸变成了现实。2005年,水下滑翔机原理样机研制成功,并第一次在沈阳棋盘山水库进行了湖试。2006年,“水下滑翔测量系统”成为“863”项目。那一年刚好30岁的俞建成,收获了自己最好的而立之年礼物。
  2009年7月,水下滑翔机在南海进行了第一次历时10天的功能试验。
  “当时我们所一共去了7个人,和其他单位的3个人一起挤在一条租来的渔船上,到了晚上就直接睡在甲板上,条件十分艰苦,也没有海试经验。”俞建成说:“包括我在内共有6个人都是第一次出海,而且是工作在条件比较艰苦的渔船上。船刚离开码头时,我们都很兴奋,但是当我们进入开阔海域后,情况就不一样了。第一次出海的人都不同程度地出现晕船现象,最严重的一个人一天多都没有吃饭,最后我们不得不暂停海上试验,将他送上岸。接下来的海试也不是一帆风顺,载体配平不精确、控制系统硬件不断出现新问题、控制软件不断发现漏洞等。我们不得不在晕船状况下一一解决这些问题,最终在大家的共同努力下,我们完成了滑翔机第一次海上试验任务。”
  一年后,该项目顺利结题,并于2011年在西太平洋开展深度指标试验,下潜深度达到837米。2012年,“863”计划海洋技术领域支持项目“电能深海滑翔机工程化技术研究”立项,重点突破水下滑翔机工程化和实用化技术问题。

实现水下滑翔机系统实用化

  从沈阳近郊的实验室到南海、西太平洋,从简陋渔船到设施完善的科考船,沈阳自动化所自主研发的水下滑翔机走过了11年的研发岁月,最终得以遨游在辽阔的海洋中。
  如今,每次海试时,已不再是7个人手忙脚乱地布放滑翔机和操作监控系统,2个研究人员就可以带着一台电脑“搞定”一次海试,俞建成及其团队经验和技术的积累日趋完善,他们对水下滑翔机的科研和试验也越发游刃有余。水下滑翔机海上观测作业过程的监控也基本实现自动化,可以通过远程卫星通信在办公室遥控海上的滑翔机执行观测任务。
  据俞建成介绍,目前他们的项目组已有近20人,水下滑翔机系统已经达到实用化状态,研制出的实用样机达到十多台,其中的一些将很快交付用户使用。项目组人员还将有针对性地编写滑翔机使用教材并对用户进行培训,使得他们可以独立操作水下滑翔机,让这些遨游在海洋之中的滑翔机走出实验室,协助我国海洋领域科学家更好地探测神秘海洋。
http://epaper.oceanol.com/shtml/zghyb/20141210/75939.shtml

jameswu 发表于 2015-3-3 14:02 | 显示全部楼层
中国摘取海洋装备皇冠明珠:长程自主水下机器人http://news.ifeng.com/a/20150303/43255903_0.shtml

编者按:微观创新单元的智力与活力,直接汇聚成国家进步的源泉。2014年度中科院杰出科技成就奖获奖团队,是在科研探索以及团队建设方面均收获丰硕果实的科研团队。勇于创新、团结协作,为科学院“三个面向”及“率先行动”计划的实施做出表率,只有走进这些创新单元,才能最真切地感受来自基层的创新脚步。

在1月29日的中科院年度工作会议上,来自中科院沈阳自动化研究所(以下简称沈自所)的“长航程自主水下机器人研究集体”,获得“2014年度中科院杰出科技成就奖”。

在掌声之中,沈自所研究员林扬作为这一集体的代表,接过了奖状。为了这一成果,以他为代表的沈自所科研人员付出了10多年的努力。

从预研开始

在习近平总书记强调发展机器人产业的呼声之后,机器人工业,包括水下机器人的发展,正迎来前所未有的机遇。各地政府都在加紧发展机器人产业园。

如果把时间往前推到2000年,机器人工业的发展,可谓饱受冷遇。

投资大、见效慢、技术难度高,这是机器人产业的通病。尤其对于自主水下机器人而言,技术含量很高,这就不是一般的科研机构或企业能做的事。

但早在2000年,沈自所就已经进行了长航程自主水下机器人的预研。所谓预研,就是在没有接到外界经费资助、社会也暂无相应需求之前,对前景看好的技术进行预先研发。

“我们所在水下机器人的研发方面,有悠久的传统和历史。早在上世纪七八十年代,蒋新松院士就提出了发展水下机器人的思路。后来封锡盛院士也作出了积极的探索和成果。因此,我们在自筹经费的基础上,进行了长航程自主水下机器人的研发。”林扬介绍。

那时,这个团队只有七八个人,经费也有限。但抱着甘于坐冷板凳的决心,林扬等人潜心科研,终于迎来了曙光。如今,这个团队已经达到近80人的规模,相当于创立之初的10倍。

2002年,他们的研究得到有关部门重视,并给予了一定的经费支持。几乎同时,中科院相关领导也注意到这一很有发展前景的研究,也予以稳定支持。

2005年,这个团队全面攻克了相关核心技术,制作出了原理样机。这个自主研发的机器人通过了千岛湖的湖试以及南海的实地环境实验。2006年5月,项目研发的机器人再度通过了海洋环境的全面实测,标志着该款机器人在技术上走向成熟。

“当然,这个项目最终结束并定型,应该是到2011年年底。在此之后,机器人还需要进行大量可靠性、保障性的测试,并进行了小批量生产。”自主水下机器人技术研究室副主任郑荣说。

合作的成果

在林扬看来,这项技术之所以能够成功,离不开老、中、青科研人员的精诚合作。

“封锡盛院士为这项成果提供了最原始的设计思路。在后来的研发过程中,他也经常提供宝贵意见,给了我们这些年轻人很多启发。”郑荣说。

长航程自主水下机器人的研发主要有三大难关:能耗与降阻问题、智能控制技术以及自主导航技术。郑荣主要负责的就是机器人能耗与降阻的关键技术研究。为了找到高续航、大容量的能量来源,同时从材料、外型设计方面降低阻力、减少能耗,他们花费了两三年的时间。

2002年大学毕业后加入该团队的梁保强说:“刚刚毕业,我就能参与到这么高端的项目,有这么多院士、专家在身边提点,对我个人的成长来说,帮助很大。”

有着控制专业背景的梁保强主要负责硬件设备的物理框架部分。每一个软件系统设计好之后,还需要进一步和硬件结合,做好硬件架构也很重要。

“比如,是用集中式控制方式,还是分布式控制方式,都需要多次实验、反复设计。”梁保强说。

正是有着这种敢于创新、勇于拼搏、团结协作和无私奉献的团队精神,自主水下机器人技术研究室的力量才不断发展壮大。

广泛的应用

长航程自主水下机器人的研发一直是各国科学家发力的焦点所在。

“应该说,有缆机器人在一些特定领域有优势,比如在一个固定的范围内进行勘探,这种形式的机器人方便操作。但从长远来看,具备一定的环境识别能力、拥有一定‘自主’意识的机器人,必然是未来水下机器人的大势所趋。”林扬说。

在完成这项成果的过程中,他们在多个方面取得了自主创新的硕果。最突出的是使用了锂一次电池大规模成组方案。一般而言,长航程机器人要求能量储备大,一般的电池无法满足条件。锂一次电池是目前电池家族中单体容量最大的电池,但因其成组难度极大,以前科研人员从来没有想过用其充当长航程机器人的推进动力。


“但经过我们的研究,只有这种锂电池符合此类型机器人的要求。所以,我们开展了相关关键技术攻关,进行全新设计,最终的成组规模达到世界领先水平。”林扬介绍道,在机器人与载荷有效匹配等方面,他们也进行了卓有成效的创新。

展望未来,林扬对于我国自主水下机器人的发展充满信心。“就沈自所来说,水下机器人的研发技术,基本和世界先进国家处于同一水平”,但同时,他也期望未来国家能进一步加大投入,加速其发展。

“目前,国家绘制了建设海洋强国的宏伟蓝图,海洋强国首先是海洋装备强国。如果说机器人是制造业皇冠上的明珠,那么自主水下机器人,就是海洋装备产业皇冠上的明珠。”郑荣最后表示。
 楼主| langge945 发表于 2015-4-15 13:38 | 显示全部楼层
南车集团完成收购英国深海装备公司 填补国内深海机器人产业空白
发表时间:2015-04-15 09:53:54



关键字: 南车收购国企收购国企中国国企机器人SMD       
据外媒4月15日报道,中国南车集团子公司株洲南车时代有限公司宣布完成以1.3亿英镑收购SMD英国专业海事装备公司。
        英国广播公司网站4月15日引述株洲南车时代的新闻稿消息称,SMD在被收购之后仍将保持独立运营并且还是由原来的团队经营。
SMD公司位于英国纽卡斯尔,是国际领先水平的工作级深海机器人和海底工程机械制造商。目前,该公司是全球深海机器人第二大提供商,主要提供以深海应用为主的、适应极端恶劣环境的、工作级和高可靠性的、远程遥控自动化的水下工程机械和深海机器人设备。在海底自推进式挖沟、线缆敷设工程机械领域,占有全球半壁市场,也是全球首套商业海底采矿设备提供商。
南车官网的相关报道
        按照株洲南车时代2015年2月5日发布的新闻稿,SMD是世界上排名第二的深海机器人生产商,双方并签署了深海机器人业务收购协议,如今则是完成了交易程序。
        未来SMD将成为株洲南车时代深海装备的全球总部,同时也将成立SMD中国分公司涉足中国深海装备市场,而SMD则将负责中国分公司的技术规划、市场管理以及其他日常业务。
        经过10年发展,南车时代电气营业规模已经突破百亿元,产业覆盖牵引系统、通信信号、城轨等多个领域。株洲南车时代之前指出,中国国内的轨道交通市场日渐饱和,而进入深海装备领域是“轨道交通电气传动和控制的核心技术的有机延伸”。本次收购完成后,南车时代电气将其核心技术向深海机器人及其他深海高端装备领域延伸,这将填补国内产业空白。


zhh894217 发表于 2015-10-23 22:16 | 显示全部楼层
“水下仿生青年创新工作室”:用创业的激情开辟水下装备领域新天地
原创 2015-10-23 航天科工 中国航天科工


在中国航天科工集团公司以创新实现“转型升级、二次创业”战略落地的背景下,三院三部某水下仿生项目正式立项,依托项目团队的“水下仿生青年创新工作室”也应运而生。虽然还不到半年时间,但对于项目团队来说却异常漫长,因为大家在近乎煎熬的进度中享受了一个轮回。如今所有研制工作全部完成,试验正在顺利开展,一切显得清晰了起来。



水下装备总体研究团队正在开展水下仿生高效推进机理讨论


有限的经费,紧张的周期,如果按照传统的飞航装备研制流程,这一切基本不可能,必须要创新,要用新的理念、新的模式来完成。在项目开始之初的讨论会上,就明确了创新设计理念与创新研发模式的研制思路。



团队成员正在讨论制造工艺


    创新设计理念,加快设计周期


对于水下仿生这一新兴的研究领域,许多的机理性研究还不够深入,许多细节尚不足以支撑传统的技术要求+方案的设计思路。针对这一情况,项目组采用冗余设计+快速迭代的设计理念,在短时间内启动了项目的设计工作。在短短的一个月时间内,总体方案论证、设备选型、详细结构设计有序开展。


基于工艺设计的重要性,本项目确定了“设计与工艺的高效沟通”的研制要求,在设计初期,工艺人员就全面介入,在第一版三维结构设计模型完成后,专门安排了设计与工艺交流会,工艺人员提供的许多建议和意见加速了设计工作的快速完善。



夜以继日的“安装、调试”赶进度


    创新研发模式,降低项目成本


“白图下厂、文件审批部内完成、核心研制队伍不超过10人”,在三部乃至三院的历史上,这样的队伍至多算得上一支“游击队”,而正是这支年轻的“游击队”将一件件不现实逐渐变为现实。


考虑到项目经费约束,在设备及元器件选用上最大限度的选用了已有成熟产品,这样既节约了大量的研制经费,又缩短了项目的研制时间。


对于集团公司,这是进入水下仿生领域的第一步;对于这个年轻的青年创新工作室,这将是一次难忘的蜕变。没有推诿、没有抱怨,面对着一个接一个的问题,表现出一致的激情和决心。


开拓者的足迹是历史前进的起点,奋斗者的肩头是科学登高的阶梯。作为水下装备领域的探路者,水下仿生青年创新工作室正以饱满的激情迎接着不断涌现的挑战。仰望星空,脚踏实地,创新的道路注定不会一帆风顺,水下仿生青年创新工作室正在通过技术与管理的创新开辟一片新天地。(文/王明栋 摄/布璇)
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjgxMjUxMQ==&mid=400089293&idx=4&sn=7e4d1bc6d5941122172b614502960cff&scene=23&srcid=10231ENJQe5H1FCH8wddpB98#rd

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红太郎 发表于 2015-10-24 09:38 | 显示全部楼层
老美的叫无人潜航器,已经形成系列。咱们的可得迎头赶上,这个东西性价比高!
zhh894217 发表于 2015-10-27 21:03 | 显示全部楼层
三院仿生减阻研究取得重大突破
王梦
日期 : 20151022
期号 : 2988
版号 : 2
版名 : 综合新闻
作者 : 王梦
标题 : 三院仿生减阻研究取得重大突破

        本报讯 近日,中国航天科工集团公司三院水下装备总体研究团队在新型水下仿生减阻方法研究上取得重大突破。

        团队依靠前期调研,采用数值仿真方法,摸清了各种减阻方式的影响因素,并据此进行水洞测力试验,有效地验证了减阻效果。

        试验结果表明,几种仿生减阻方式中的一种减阻方法减阻率达到了40%,具备了工程应用的条件,具有广阔的研制潜力和应用前景。

        水下装备总体研究团队由三部及111厂联合组建,分别作为集团公司发展水下装备的总体牵头单位和总装单位。

        该团队的建立是集团公司开拓、布局水下装备研发的重要一步。后续,该团队将深度挖掘探索新型实用的减阻技术及其在工程应用中的可行措施,为世界先进水下航行器的研制提供技术支撑。(王梦)
zhh894217 发表于 2015-12-1 21:36 | 显示全部楼层
日期:[2015年12月01日] -- 中国海洋报 -- 版次:[A3]
在大海里“穿针”
——我国自治式潜器海下对接“驯化”记


■ 霍 萍

  前不久,山东烟台港深水码头一条浮吊船里,驻守在此的哈尔滨工程大学科研团队20多位老师围成半圆,目不转睛地盯着水下监控系统传回的监控视频。当画面终于出现该校自主研制的自治式潜器(AUV)钻入基站的图像时,欢呼声让这个狭小的空间瞬间沸腾了。
  4年来,几经波折,在来自该校3个学院4支团队和中船重工702所科研人员的共同努力下,这只橘色、状如海豚的AUV,终于在海况条件较差的21米水深海域被“驯服”,“聪明”地钻进喇叭形状的基站,在国内首次实现了堪比“天宫一号”对接的海下搭载对接。


堪比“天宫一号”的对接

  AUV海下搭载对接技术是建设深海空间站的一项基础性关键技术,其完成的难度堪比“天宫一号”对接。通俗讲,就是让AUV可以远距离在海下运行,自己找到要钻入的搭载对接基站,并顺利进入其中,从而实现非接触式能源补给和信息传输。这项技术对于人类充分认识海洋、经略海洋、开发海洋具有重要的现实意义。由于涉及到极其复杂的AUV智能控制技术和水声定位引导技术,并且需要两种技术高度集成,长期以来,国内没有成功的先例。
  众所周知,让海豚、海狮等动物听话地钻圈、顶球,驯兽师只需要通晓它的性情、摸清它的脾性再加以利诱就可以了。可是要想驯化AUV,让它像有生命的动物一样会思考、作判断,自主完成海下智能操作,帮助人类完成对未知世界的认识和改造,考验的就是科研人员是否有过硬的整体技术水平、复杂环境应变能力和超强的技术集成、联合攻关能力。
  哈尔滨工程大学集合船舶设计与制造技术研究所、水下机器人技术重点实验室、水声技术重点实验室、水下机器人智能控制技术研究所的“精兵强将”决心啃下这块硬骨头。
  经过前期技术方案的准备,加之不断地探索和完善,AUV海下对接在理论上已经“通了”。学校科研团队为AUV量身设计了最优航线,采用国内领先的位姿测量技术、AUV精确导航、自主规划与运动控制技术,以确保AUV向着目标“畅游”。
  反复的技术演算和仿真究竟能不能真正行得通,最后还要靠海试的检验。团队负责人王庆老师说:“我们经常做海试,但也最怕做海试。”如果将完成项目的整个过程比喻为一场马拉松比赛,那么海试就相当于最后的冲刺。考验的是技术理论的积累,也考验科研人员闯的劲头和拼的能力,这是“真刀真枪的真功夫”。

齐心协力攻难关

  此次国家“863”计划项目的海试,让王庆“终生难忘”,因为“大家都拼了”。
  其实一开始,受命做课题负责任人的王庆就有些犯难。团队合作,说起来容易做起来难。不同的老师有不同的科研习惯,不同的团队有不同的课题诉求。“让近30人拧成一股绳,去完成一个如此棘手的任务,真的不容易。”但实际工作中,他发现,来自“大宅门”的老师们全无“门派”之别的芥蒂。“这次项目担纲技术骨干的都是年龄在35岁以下的年轻老师,他们之间的精诚合作让人刮目相看。”王庆由衷地感叹。
  10月15日,课题组进行了一整天的海试联调,共进行了5次试验,这个“桀骜不驯”的AUV就是不肯进靶。大家的情绪都有些低落:“大后天就要正式验收了,辛苦了这么久,无功而返太遗憾了。”
  超短基线定位系统相当于AUV在水下运行时的眼睛和耳朵,为AUV进行目标的精准导航和定位。郑翠娥、李想等老师带着这套系统早已在6月通过湖试“小考”,证明技术完全可靠。可由于噪声干扰,一装载在AUV上就处于瘫痪状态,眼耳都不灵了。
  问题到底出在哪里呢?“改造AUV这个大家伙太麻烦了,还是改我们承担的部分。”郑翠娥和李想对超短基线定位系统与AUV的控制系统之间做了信号隔离,大大降低了电机噪声的干扰。李岳明与张国成老师承担了水声定位信息的时空对准偏差修正与补偿,改进AUV自主控制策略,极大地提高了水声引导定位精度,问题迎刃而解。

“王牌对王牌”的完美集成

  10月18日,专家海试验收正式到来。此次AUV不仅要在海下自主完成“钻进”的任务,还要进行15分钟的海下无线充电和信息传输,最后自动退出并返回
  对于AUV能不能在这一天的海试验收中成功对接,大多数老师心里并没有十足的把握。海试试验不比水池与湖试试验,后两者水底情况相对简单、稳定,一旦成功完成对接,则后续试验基本能保持很高的成功率。而海试是在实际环境中来完成,情况复杂,不可预见的影响因素很多,特别是针对“对接”这样精度要求很高的情况,具有较大的随机性。公开资料显示,目前国外类似海试试验的成功率也仅为50%左右。
  在第一次布放搭载对接装置时,存在着浮吊船的锚链与对接装置可能刮碰的危险。不得已,课题组只好将浮吊船前移,最终布放位置比原布放点延伸了100米左右。更为不利的是,当天海上刮起了9级大风,波涌浪急,海底流流速较大,使难度系数又提高了几成。
  虽然海况条件恶劣,难度重重加码,但“艺高人胆大”,再加上前一天成功所铺垫的信心,科研团队稳稳地操控着AUV的运行,让它十分驯服、近乎完美地完成了两次“全套”任务,充分验证了该技术的正确性与可靠性。
  这次项目是该校AUV首次实现海底“漫步”,并完成自主搭载对接作业任务。由于AUV只能进行进退、俯仰、转首3个自由度的控制,无法直接进行横移和升沉控制,要靠不断调整AUV的俯仰和转首来实现与基站的精确对准,同时在海洋浪和流的复杂影响下,AUV完全独立自主地实现与基站的搭载对接,技术难度和挑战性都很大。
  超短基线定位系统也是首次装备在水下设备上。由于声波在水下传播速度慢,受来自上下左右全方位的海流噪声干扰大,对于信号纠错功能和检测技术提出更高的要求。
  分别负责这两项技术的学校科研团队对技术难题进行全力攻关,并最终实现了“王牌对王牌”的完美集成,由此诞生了该校又一项处于国内领先的新技术。
http://epaper.oceanol.com/shtml/zghyb/20151201/84649.shtml
zhh894217 发表于 2016-1-21 15:23 | 显示全部楼层
水下机器人:探寻海底深处的奥秘

  

■ 本报特派记者 崔鲸涛

  什么是水下机器人,水下机器人长什么样,水下机器人的用途是什么……对于许多普通大众来说,水下机器人似乎还很陌生,其实它早已将人类的足迹延伸至万米的大洋深处。
  日前,在“向阳红10”船上,中国科学院沈阳自动化研究所研究员、我国首台6000米深海水下自主机器人“潜龙一号”项目负责人、“潜龙二号”总设计师刘健,给正在执行中国大洋第40航次任务的科考人员带来了一道精彩的水下机器人科普大餐。

海底宝藏 勘探利器
  众所周知,占地球表面积71%的海洋拥有着丰富的资源。其中,国际海底区域总面积为2.517亿平方公里,占地球表面积的49%,蕴藏着矿物、能源、蛋白质、生物基因等多种资源。同时,海洋还有着重要的科学研究价值,在地球科学、生命科学、环境科学等领域具有重大意义。
  “这就是研制发展水下机器人的意义所在,它们可以代替人类,探寻大海深处的宝藏和奥秘。”刘健说,“机器人是自动执行任务的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动,它的任务是协助或取代人类进行工作。那么,水下机器人就是一种可以在水下协助或者代替人完成某种任务的装置。”
  刘健介绍说,水下机器人可分为载人水下机器人(HOV)和无人水下机器人。其中,无人水下机器人又分为两大类。一类是有缆水下机器人,习惯称为遥控潜器(Remote Operated Vehicle,简称ROV);另一类是无缆水下机器人,习惯称为自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)。
  “像大名鼎鼎的蛟龙号,就是载人水下机器人,通常称为载人潜水器。像此次‘向阳红10’船上搭载的‘潜龙一号’和‘潜龙二号’就是无人无缆水下机器人。”刘健解释说,“载人潜水器顾名思义,就是人在舱内操作潜水器,进行水下工作;有缆潜水器就是操作人员通过电缆,在船上遥控潜水器在水下的运行和工作;无缆潜水器则是按照预先设定的程序,自主完成海底作业,智能化程度最高。”

发展迅速“战功赫赫”
  随着人类从陆地向深海拓展,水下机器人的研制与应用也得到突飞猛进的发展。美国自1775年开始研制载人潜水器,至今已有200多年的历史,1953年下潜深度就达到了3000米。1960年下潜到11000米。然而,由于研制和运行成本巨大,且存在一定的危险性,科研人员随即把目光转向了无人潜水器。
  有缆潜水器(ROV)已经有半个世纪的历史,应用范围较为广泛,主要用于军事、海洋石油、打捞救生、海底管线埋设和检查、资源调查和科学研究、海洋渔业、养殖业、水库大坝检查、娱乐等,在潜器家族中,应用最多、功能最强大、技术最成熟。
  “但ROV受脐带电缆限制,活动范围小,不能进入复杂结构物中;大深度的ROV电缆及水面支持设备庞大,增加制造成本,占用甲板空间大。为此,无缆的自主式水下潜器逐渐悄然兴起。”刘健说,“AUV活动范围大,体积小、重量轻、机动灵活,而且造价和运行成本低,加之隐蔽性好,占用甲板空间小,可独立于母船作业,人的劳动强度低,适宜集群使用。”
  三种类型的水下机器人均为人类在探索深海大洋中立下了赫赫战功。例如全世界下潜最多的潜水器“阿尔文”号曾经在地中海850米深的海底找到了一颗遗失的氢弹,1985年成功找到沉睡多年的“泰坦尼克”号;日本研制的“海沟”号1997年在关岛附近成功地下潜到10911米深的马里亚纳海沟底部,从海底采回的泥浆中发现180种微生物;号称“黑匣子搜索神器”的美军“蓝鳍金枪鱼”号曾潜入南印度洋搜寻马航失联客机MH370的下落,它就是自主式水下潜水器……

三龙闹海”各显神通
  我国水下机器人研制是从上个世纪七八十年代开始的。我国首台水下机器人“海人一号”由中科院沈阳自动化研究所1986年研制成功。目前,中国已经建立了以蛟龙号载人潜水器、“海龙”号无人有缆潜水器和“潜龙一号”无人无缆潜水器为代表的大洋勘探“龙家族”。
  蛟龙号赫赫有名,可载人下潜至7000多米,可以在全球99.8%的海底实现较长时间的海底航行、海底照相和摄像、沉积物和矿物取样、生物和微生物取样、标志物布放、海底地形地貌测量等作业。
  “海龙”号ROV下潜深度达3500米,主要用于大洋海底调查活动,包括海底热液矿物取样、大洋深海生物基因和极端微生物的研究,以及探索人类起源的秘密等。同时也可用于海洋石油工程服务,水下管道、电缆检测维修等各种水下作业。
  “潜龙”系列目前有“潜龙一号”和“潜龙二号”两台水下机器人。与“蛟龙”号及“海龙”号相比,“潜龙”系列可以真正实现自主导航、自主作业以及自我保护。“蛟龙”号更适合于定点或小区域作业,而“潜龙”的工作范围更大。
  “潜龙一号”是我国自主研制的首个6000米水下无人无缆潜器,长4.6米、直径0.8米、重1500公斤的回转体,最大工作水深6000米,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。它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。
  据悉,“潜龙一号”于2011年11月启动研制;2013年3月和5月通过湖上试验和海上试验,累计下潜7次,最大下潜深度4159米;2013年10月,执行了首次应用任务,标志着中国深海资源勘察装备实用化改造取得重大进展。
  “潜龙二号”是4500米级深海资源自主勘察系统,能进行海底照相、微地形地貌测量、热液异常探测。
  “‘潜龙二号’是在‘潜龙一号’的基础上,针对多金属硫化物探测的不同需求研制的。它采用全新非回转体立扁形设计,更适应我国西南印度洋多金属硫化物合同区复杂的海底地形,上下更自如。而‘潜龙一号’回转体设计比较适合较为平坦的海底地形,它以太平洋底多金属结核调查任务为目的,兼顾其他多种深海资源的勘探和开发需求,为海洋科学研究及资源开发提供数据。”刘健告诉记者。
  由于体积小、行动灵活,AUV适宜集群使用,此次“向阳红10”船正是搭载了“潜龙一号”“潜龙二号”两个潜水器,进行一艘大船支撑两个潜水器的尝试。刘健说,未来还可以发展到一艘母船支撑四五个潜水器,提高效率、节约资源。
http://epaper.oceanol.com/shtml/zghyb/20160111/21314.shtml
ssizz 发表于 2016-2-3 13:48 | 显示全部楼层
中国自主研发的“潜龙二号”取得重大突破

2016年02月03日 11:10 来源:中国海洋报 参与互动     0
  1月29日,4500米级深海资源自主勘查系统(AUV)西南印度洋海上试验现场验收专家组正式公布了对“潜龙二号”验收试验的考评结果:一致同意通过现场验收。此次重要考核节点的验收通过,标志着我国在使用AUV进行海底硫化物调查领域进入国际先进行列。
  据中国海洋报特派记者了解,4500米级深海资源自主勘查系统(“潜龙二号”)是“十二五”国家“863”计划深海潜水器装备与技术重大项目课题之一,总体目标为自主研制出一套4500米级的AUV系统,以此为平台,集成热液异常探测、微地形地貌测量、海底照相和磁力探测等技术,形成一套实用化的深海探测系统,用于多金属硫化物等深海矿产资源勘探作业。该课题由中国大洋矿产资源研究开发协会办公室负责,中科院沈阳自动化研究所为技术总体单位,联合国家海洋局第二海洋研究所等单位共同研制。
  中国大洋40航次第一航段期间,“潜龙二号”在我国西南印度洋多金属硫化物合同区共开展8次探测试验,取得多项突破性成绩:首次使用自主知识产权的AUV进行洋中脊热液区探测任务,获得了断桥、龙旂热液区的近海底精细三维地形地貌数据和磁力数据,同时获得和发现断桥、龙旂热液区多处热液异常点,并获得洋中脊近海底高分辨率连续照片,将为西南印度洋多金属硫化物合同区资源勘探提供重要依据。该技术的应用将大大提高海底硫化物勘探能力和效率,这是我国大洋多金属硫化物勘探技术的重大突破。
  西南印度洋脊上热液活动的分布与断裂和岩浆活动密切相关,大多分布在洋脊的复杂地形。西南印度洋热液区地形极为复杂,其中断桥热液区试验海域海底地形起伏高达290米,龙旂热液区试验海域海底地形起伏更是高达850米。对于完全自主的AUV系统来说,要在如此复杂的地形条件下实现近海底探测极其困难。由于课题组在航前进行了周密准备,开展了大量复杂地形下的仿真工作,因此在本航次试验中,“潜龙二号”表现出良好的近海底复杂地形条件下的稳定航行能力,以及出色的避碰控制性能,为其安全有效完成探测任务奠定了基础。仅在断桥热液区一次下潜探测中,“潜龙二号”就先后有效完成9次规避障碍控制。
  完成近海底精细地形地貌探测是“潜龙二号”的一项重要功能。“潜龙二号”采用测深侧扫声呐水下实时信号处理技术,实现了深海近海底高精细地形地貌快速成图,这是我国AUV首次获得洋中脊复杂地形近海底精细地形地貌三维图。
  热液活动区热液异常探测是“潜龙二号”的又一重要功能,它是发现热液活动区,进而找到热液活喷口的重要手段。“潜龙二号”装载有CTD、氧化还原电位计、浊度计、甲烷传感器、磁力仪等重要探测设备,能够探测到热液活动区的热液异常。在本航段试验中,“潜龙二号”成功在龙旂热液区发现和获得热液异常。这是我国AUV首次开展洋中脊热液区的热液异常探测。
  热液活动区的近底光学探测是最终确认热液喷口及硫化物分布的重要手段。“潜龙二号”装载有高清晰数码相机,具有在复杂海底地形条件下近底航行的能力,可实现近底5米~7米光学成像。本航段试验中,“潜龙二号”获得洋中脊近海底高分辨率照片300多张,成功拍摄到多张含有硫化物、玄武岩、贝壳及鱼虾生物的照片。这是我国AUV首次获得洋中脊热液区的近海底高清晰照片。
  由于本航次是“潜龙二号”首次在复杂洋中脊作业,试验过程中也不可避免地遇到了一些问题,其中包括由于对热液区环境缺乏足够认识而造成失误、潜水器装载设备出现可靠性问题等。试验队员克服困难、团结协作、刻苦攻关,不断总结经验和教训,解决问题并完善设计,终于完成了规定的所有验收试验项目。
  本次试验再次验证了“潜龙二号”的多项关键技术:首次采用全新非回转体立扁形设计和推进器布局,增强了潜水器的机动性能,实现了复杂海底地形下的稳定航行和路径跟踪能力;首次采用基于前视声呐的避碰控制方法,大大提高了障碍物的有效识别能力,实现了复杂海底地形条件下的有效避碰控制;采用测深侧扫声呐水下实时信号处理技术,实现了深海近海底高精细地形地貌快速成图;国内首次在AUV上安装磁力探测传感器,实现了对磁辐射设备的有效屏蔽及磁探测数据的有效校正及处理。
  西南印度洋第一航段验收试验的结束,标志着“潜龙二号”试验性应用的开始。根据航次计划,“潜龙二号”将在大洋第40航次第二航段开展试验性应用,逐步形成资源勘察能力。 (特派记者 崔鲸涛)
红太郎 发表于 2016-2-3 17:29 | 显示全部楼层
得到日本、关岛去检验。
zhh894217 发表于 2017-1-4 23:03 | 显示全部楼层
向深蓝进发——我们牵头又一国家专项、深海装备研发重点项目
2017-01-04 中船重工


近日,由国家科技部组织的“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项“深海爬游混合型无人潜水器研制”项目启动会在七一九所召开,标志着该国家重点项目正式启动。

“深海爬游混合型无人潜水器研制”项目是七一九所首个牵头承担的“十三五”国家重点研发计划项目,也是该所首个获国家科技部立项资助的水下无人装备研制项目。项目旨在研制一型深海爬游混合型无人潜水器,以满足我国日益增长的深海科学考察、环境监测、工程实施、应急搜救等急需,将成为七一九所进军水下智能装备领域的重要突破口。作为重点专项牵头单位,七一九所将落实专项管理要求,统一专项实施思路,加强专项研发协作,会同各参研单位加快推进重点专项研究任务的顺利进行。
http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... vDa8EwKUr9E4LjtC#rd

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ssizz 发表于 2017-3-7 17:05 | 显示全部楼层
 本报北京3月6日电(中国青年报·中青在线记者 邱晨辉)记者今天从中国科学院获悉,我国自主研发的“海翼”号水下滑翔机近日在马里亚纳海沟的挑战者深渊,完成了大深度下潜观测任务并安全回收,最大下潜深度达到6329米,刷新了水下滑翔机最大下潜深度的世界纪录。
  “海翼”号由中科院沈阳自动化所研制,是我国具有完全自主知识产权的新型水下观测平台。该所助理研究员罗业腾说,“海翼”号此次搭乘“探索一号”科学考察船TS03航次,历时4天进行了12次下潜工作,累计工作87个小时,总航程超过130公里,突破了之前由美国科学家创下的水下滑翔机最大下潜深度为6000米的世界纪录。
  目前,“海翼”号的观测任务已经完成,证明了“海翼”号水下滑翔机作为一种新型海洋智能设备,能够对现有深渊观测任务提供新的解决方案。
  据中国青年报·中青在线记者了解,中科院深渊科考队在马里亚纳海沟区域的科考活动目前仍在进行,科学家们将从深渊生物学、深渊生态学、地质及地球化学等不同专业和方向对马里亚纳海沟挑战者深渊展开更深入的调查和研究。科考队于今年1月15日从三亚启航,预计在今年3月中下旬返回。
http://www.chinanews.com/gn/2017/03-07/8167194.shtml
zhh894217 发表于 2017-3-23 12:06 | 显示全部楼层
6329米!刷新世界纪录
— “海翼”号水下滑翔机如何炼成“深潜第一”

在马里亚纳海沟,科研人员正准备将海翼7000放入水中实验

科研人员正在对海翼7000进行检查
中科院沈阳自动化研究所供图

    “海翼”号在“探索一号”科考船的螺旋桨附近做了一个漂亮的回旋后,潇洒地驶离母船,如同游子远行前的告别。

    之后便是12小时的漫长等待。当接收到下潜深度6329米这个数据的时候,大家都激动得欢呼起来。

    本报记者 李大庆

    近日,又一条属于“世界之最”的消息从中国科学院传出:由中科院沈阳自动化研究所自主研发的“海翼”号深海滑翔机,在马里亚纳海沟完成了深度下潜观测任务并安全回收,其最大下潜深度达到了6329米,创造新的世界纪录。

    水下滑翔机到底是一种什么设备?它的主要用途有哪些?其科学原理又是什么?带着这些问题,记者采访了中科院沈阳自动化研究所的研究人员。

    惊心动魄的12小时

    中科院沈阳自动化研究所研究员、水下滑翔机研究项目负责人俞建成介绍说,今年1月15日我国“探索一号”科学考察船从海南三亚起航,开赴马里亚纳海沟、雅浦海沟执行深渊科学考察和装备试验任务。中科院沈阳自动化研究所的研究人员随船携带“海翼”号水下滑翔机开展试验。这个最新款的深海滑翔机长3.3米,翼展1.5米,重140公斤,设计下潜深度7000米。

    中科院沈阳自动化研究所助理研究员罗业腾回忆,此次布放中,“海翼”号在“探索一号”科考船的螺旋桨附近做了一个漂亮的回旋后,潇洒地驶离母船,如同游子远行前的告别。

    之后便是12小时的漫长等待。

    随船出海奔赴马里亚纳海沟的中科院沈阳自动化研究所副研究员金文明说,当接收到下潜深度6329米这个数据的时候,大家都非常激动。“我的同事甚至欢呼起来了。其实我的内心还是比较紧张的,因为就在同一个海域,去年我们的一台水下滑翔机在挑战6000米深度的世界纪录时与母船失去了联系。现在‘海翼’号成功打破了世界纪录,并安全地回收到甲板上。”

    金文明说,“海翼”号水下滑翔机一共进行了12次下潜工作。在前半段实验中,“海翼”号经过6次下潜,历经了44.5小时,在深度上达到了6082米,水平航行距离达到了67公里。实验过程中,“海翼”号状态良好,并显示出了在复杂海流及恶劣海况下良好的航向保持和数据交互能力。

    在前试的基础上,科考队决定再进行两次超越6200米深度的试验,并制订了“突破世界纪录5%”的目标,即下潜目标深度设定为6300米,进一步检验“海翼”号的运行性能。

    至此,“海翼”号的观测任务已经完成,累计工作87小时48分钟,累计航行134.6公里。试验证明了“海翼”号水下滑翔机作为一种新型海洋智能设备,能够对现有深渊观测任务提供新的解决方案。

    能进行水体观测的水下机器人

    俞建成告诉科技日报记者:“从本质上说,水下滑翔机是一种水下机器人,主要是用来收集海水水文参数信息的。”这种新型水下机器人具有低功耗、长续航力、高静音等特点,可以对特定海域进行高精度大范围的水体观测,能够有效提高海洋环境的空间和时间测量密度,是现有水下观测手段的有效补充。

    “水下滑翔机主要的应用就是现场观测海洋的环境参数,包括海水的温度、盐度、溶解氧、叶绿素、营养盐等要素。”俞建成说,未来它可以用于为海洋环境预测预报提供实时的现场观测数据、海上环境现场测量评估、特殊海洋现象科学研究等。

    当今世界的海洋观测技术主要包括天基、海基和水下移动三种。天基海洋观测是将航空和航天遥感技术应用于海洋观测的技术手段,这种观测技术一般只针对海洋表面物理特征进行观测。海基海洋观测是一种基于海洋测量船、浮标以及潜标的观测技术,由于这类观测平台没有空间上的自由度,因而观测效率不高。现在科学家普遍认为比较有前景的观测技术是水下移动海洋观测技术。这种技术引入了移动观测平台,提高了海洋观测范围和效率。随着科技进步,移动观测平台越来越趋向智能化、小型化及低成本化。

    前进动力来自“肚子”里的“鱼鳔”

    在水下,“海翼”号滑翔机前进时的轨迹可不是直线,而是像海豚游弋时那样是沿着“之”字形的轨迹向前航行。之所以这样是与它的动力系统有关。我们平时看到的船舶大都是依靠船下的螺旋桨旋转所产生的推力前行。在动物界,鱼类是通过尾部的摆动前行,鸭子是靠脚蹼上下打水游动。而“海翼”号很特殊,它没有螺旋桨,体外也没有其他动力装置。它的动力全部来自“肚子”里的一个类似“鱼鳔”一样的油囊,通过吸油和排油改变自身的浮力,同时借助于大翅膀和改变自身重心而提供前进动力的。

    中科院沈阳自动化研究所的孙朝阳向记者详细解释了“海翼”号的驱动原理。滑翔机的肚子里安装有一个类似于“鱼鳔”的油囊,而且肚子里的电池也可以前后移动。当滑翔机需要下潜的时候,“鱼鳔”就缩小,浮力减小,同时肚子里的电池向前移动,使得整体重心前移,水下滑翔机就头部朝下进行滑翔,下降过程中在翅膀的帮助下,会产生一个向前的推力,这样滑翔机就有了水平方向上的速度。当需要上浮的时候,“鱼鳔”就会鼓起来,浮力增大,同时电池向后移动,这样就会抬起头上浮,翅膀使得滑翔机在上浮的过程中可以向前跑。在不断的下潜上浮过程中滑翔机实现折线前进。也正是因为这样的特性,所以滑翔机在水下的运动轨迹是W形状。水下滑翔机的这种驱动方式只需要在调节电池位置和“鱼鳔”的时候耗费少许电能,因此续航能力非常长。

    潜心13年,一步一个脚印

    “海翼”号是一步一个脚印向世界纪录冲击的。

    我国水下滑翔机的研究起步较晚。由于西方国家在水下滑翔机技术上对我国实行封锁,中科院沈阳自动化研究所的“海翼”号水下滑翔机完全是由我国自主研发的。

    中科院沈阳自动化研究所从2003年起持续开展水下滑翔机研发工作,突破系列关键技术,于2005年研制出我国首台水下滑翔机原理样机,2008年研制出工程样机,2009年在南海完成海上试验。13年来,中科院沈阳自动化研究所已研制出了浅海、深海等不同型号的水下滑翔机20余台套,工作深度有300米、1000米、7000米的三种水下滑翔机,分别承担不同的使命任务。这些水下机器人被命名为“海翼”系列。

    2014年9月,1000米级的“海翼”号在南海长航程试验中航程达到1022.5公里,持续时间30天,创造我国水下滑翔机海上作业航程最远、作业时间最长的纪录;去年7月,7000米级的“海翼”号又创造了我国最深下潜5751米的纪录。

    今年2月,搭乘“探索一号”科学考察船的7000米级“海翼”号不负众望,又创造了世界最深下潜纪录——6329米。

    相关链接

    水下滑翔机

    水下滑翔机的概念最早是由美国科学家提出来的。1989年,美国人Stommel提出采用一种能够在水下作滑翔运动的浮标进行海洋环境调查的设想。1995年以来,在美国海军研究局的资助下,美国先后研制出Slocum、Seaglider和Spray等多种以电池为能源的小型水下滑翔机。2002年开始,美国华盛顿大学还开展了潜深为6000米的深海水下滑翔机研究工作,并先后开展了多次海上试验工作,最大下潜深度已达到6003米。2003年,美国海军又开始支持大型翼型水下滑翔机的研究工作,其翼展约为6米,重量约为1.5吨,最高时速可以达到3节。这是目前世界上最大、航速最快的水下滑翔机。

    日本也是世界上较早开始水下滑翔机研究的国家。1993年就研制出了单滑翔周期的水下滑翔机ALBAC。2008年,日本研制了碟形水下滑翔机BOOMERANG和水平翼可旋转的水下滑翔机ALEX。碟形水下滑翔机直径为1.9米,高度为0.55米,重量为270公斤。

    此外,法国、加拿大、韩国也都开展了与水下滑翔机相关的研究工作。
http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-03/23/content_365724.htm?div=-1

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zhh894217 发表于 2017-7-23 10:36 | 显示全部楼层
中国最大规模水下滑翔机集群在南海开展同步观测
2017年07月22日 20:05 来源:新华网 参与互动 

  新华社“科学”号7月22日电(记者张旭东)记者从22日在“科学”号科考船上举行的相关航次通报会上了解到,我国最大规模水下滑翔机集群正在南海开展同步观测,共有12台我国自主研制的水下滑翔机同时作业,相关数据实时传输回陆地。

  “科学”号10日从青岛母港起航前往南海执行中国科学院战略性先导专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”南海综合考察航次,于21日结束第一航段任务抵达厦门补给。

  本航次第一航段首席科学家俞建成说,在这个航段中,科考队员在南海成功布放了12台“海翼”系列水下滑翔机,为国内同时布放同类型水下滑翔机数量最多。这些水下滑翔机提供详细的海洋环境信息,包括温度、盐度、浊度、含氧量、海流强度和运动方向等,数据实时传输回陆地实验室。

  中国科学院战略性先导专项“热带西太平洋关键区域海洋系统物质能量交换”首席科学家孙松介绍,12台水下滑翔机将同步持续工作一个多月,获得立体的海洋观测数据。

  水下滑翔机是一种新型水下机器人,由于其利用净浮力和姿态角调整获得推进力,能源消耗极小,具有效率高、续航力大等特点。

  “科学”号将于23日从厦门起航,赴南海执行本航次第二航段的任务。

  “科学”号是我国新一代远洋综合科考船,总吨位4711吨,2014年4月正式投入使用,在西太平洋和南海开展了多个科考航次,去年在航天数超过300天。
http://www.chinanews.com/gn/2017/07-22/8285038.shtml
zhh894217 发表于 2017-7-25 15:59 | 显示全部楼层
“海翼”系列水下滑翔机实现最大规模集群同步观测
2017-07-24     | 【大 中 小】【打印】【关闭】

  由中国科学院机器人与智能制造创新研究院(筹)研制的“海翼”系列水下滑翔机,圆满完成了“科学”号中科院海洋先导专项南海综合调查航次第一航段科考任务,实现了国内最大规模的水下滑翔机集群组网观测,6名科考队员于近日载誉凯旋。

  在本航段中,科考队员在南海成功布放了12台“海翼”系列水下滑翔机,为国内同时布放同类型水下滑翔机数量之最。该系列水下滑翔机提供了详细的海洋环境信息,数据实时传输回陆地实验室,包括温度、盐度、浊度、含氧量等,对气象预报、海洋监察等有着较大应用价值,并为海洋科学家研究该区域的水文特性提供了宝贵资料。这12台水下滑翔机将在东西走向直线长度约为135海里、南北走向长度约为75海里的网格路径内同步持续工作一个多月,对水体参数进行连续观测。与以往单台水下滑翔机观测相比,水下滑翔机集群同步观测实现了观测能力从线到面的跨越,为我国开展深海精细探测提供新的技术途径。

  本航段历时13天,科研人员克服了在恶劣海况下大强度、连续作业的困难,成功完成了预定航次任务,实现了水下滑翔机向产品化、规模化应用的迈进。(海洋机器人卓越创新中心)

“海翼”水下滑翔机布放

“海翼”水下滑翔机入水
http://www.sia.cn/xwzx/kydt/201707/t20170724_4835903.html

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zhh894217 发表于 2017-7-28 21:39 | 显示全部楼层

我国首次开展两类无人潜水器同时海底作业
2017年07月26日 18:53:49 | 来源: 新华社

  7月26日,“科学”号正在布放“发现”号遥控无人潜水器。

      7月26日,“探索”号自治式水下机器人被布放至水中。

  当日,搭乘“科学”号远洋综合科考船的“发现”号遥控无人潜水器与“探索”号自治式水下机器人,同时在南海北部下潜作业,这也是我国首次实现两类无人潜水器同时海底作业。

  新华社记者张旭东 摄
http://news.xinhuanet.com/photo/2017-07/26/c_1121384992.htm

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zhh894217 发表于 2017-7-28 21:42 | 显示全部楼层

我国首次实现缆控式与自治式水下机器人深海交会拍摄
2017-07-27 00:06:52 来源: 新华社

  缆控式遥控无人潜水器“发现”号拍摄的自治式水下机器人“探索”号视频截图(7月26日摄)。新华社发

  新华社“科学”号7月26日电(记者张旭东)在1000多米深的黑暗海底,一个根据预编程自主航行的机器人穿梭而过。能否做到用另外一个机器人在海底准确找到它并跟踪拍摄?我国科学家26日在南海做到了。

  当日,我国新一代远洋综合科考船“科学”号搭载的缆控式遥控无人潜水器“发现”号与自治式水下机器人“探索”号在南海北部实现深海交会拍摄,这也是我国首次实现上述两类水下机器人交会拍摄。

  “科学”号正在执行中国科学院战略性先导专项“热带西太平洋海洋物质能量交换及其影响”2017年南海综合考察航次,航次技术首席、中国科学院沈阳自动化研究所副所长李硕说,虽然看上去是一次简单拍摄,但里面蕴含了非常复杂的技术体系,非常令人兴奋。

  7月26日,自治式水下机器人“探索”号与缆控式遥控无人潜水器“发现”号完成协同作业,被回收至母船。新华社记者 张旭东 摄

  李硕介绍,“探索”号是自治式水下机器人,下水后根据预编程自主航行。在本潜次中,它保持距海底5米进行光学拍照。要实现这两类水下机器人交会拍摄,“探索”号稳定性和可靠性要非常高,航行位置和姿态控制要非常精准,导航定位能力要非常强,这样才能克服海底洋流和复杂地形影响,按照预设路径和时间出现在预定位置。

  航次首席科学家孙松说,要实现交会拍摄,还需要母船和遥控无人潜水器“发现”号的精准配合。由于“发现”号和母船之间有一根线缆相连,因此母船要有非常精准的动力定位能力,同时“发现”号要具备精准导航定位能力,准时准确出现在相应位置,捕捉并跟踪拍摄“探索”号。

  “两种不同类型的水下机器人和母船由三个不同团队操控,这次交会拍摄体现了三个团队高水平的操控能力,以及相互之间的配合能力。”李硕说。

  7月26日,缆控式遥控无人潜水器“发现”号与自治式水下机器人“探索”号完成协同作业,被母船吊出水面。新华社记者 张旭东 摄

  专家表示,这次缆控式与自治式水下机器人深海交会拍摄让科学家看到了自治式水下机器人的水下工作状态。船舶、缆控式和自治式水下机器人协同作业,充分证明了我国深海技术装备体系的综合实力,实现了深海协同控制技术的跨越,对将来深海探测装备的发展将起到引领作用。

  当日,在“探索”号作业同时,“发现”号还搭载中国科学院海洋研究所自主研发的探针式拉曼光谱探测仪,对南海一冷泉区的天然气水合物成分进行了探测,这也是我国首次实现不同类型水下机器人同时作业。
http://news.xinhuanet.com/tech/2017-07/27/c_1121385468.htm

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