典型ROV/AUV在深海科学考察中的丢失过程及原因

潜水器（ROV/AUV）是进入深海进行科学研究和调查作业必不可少的运载作业装备。随着科学和工程技术的不断发展，各类ROV/AUV的作业深度在不断增大、作业时间也在不断边长。然而，由于水面和水下环境的异常复杂，ROV/AUV将不可避免的发生各种各样的故障，甚至导致它们丢失在深海大洋中。本文以日本海沟号ROV、美国Nereus号HROV、美国ABE号AUV和英国Autosub-2号AUV等4台潜水器为例，探讨了它们在深海/冰下作业时的丢失过程和原因。     

“海马”号无人遥控潜水器

本文介绍了自主研发、国产化率90%、工作深度达4 500 m的"海马"号无人遥控潜水器。首先介绍ROV作业系统构成,描述ROV总体设计,提出核心框架的设计理念,对ROV的电子控制系统进行说明和分析。最后,重点介绍自主研发的ROV控制系统软件,并对该软件的特点进行阐述。自主研发的深海作业型ROV"海马"号,实现关键技术国产化,在海洋科学研究、海底资源调查、水下油气工程、深海救助打捞以及水下军事领域等方面具有重要的价值和战略意义。     

“海马”号4500米级ROV系统研发历程

作为国家863计划重点项目"4500米级深海作业系统"的主要研究成果,"海马"号4500米级无人遥控潜水器(ROV)于2014年2~4月在南海成功完成了海试。"海马"号是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。"海马"号的研发和海试成功是我国海洋技术领域继"蛟龙"号后的又一个标志性成果。介绍了"海马"号ROV的立项背景、研究目标、系统组成、总体技术性能和功能及其研发历程和海试情况。     

国外无人潜器最新进展

综述了国外无人潜器的最新进展,包括HROV最新海试情况、KAIKO ROV最新海试进展、ROV携带AUV进行协同作业、AUV的模块化、智能化、商业化发展及新型AUV-水下滑翔机的最新进展及海试情况。     

"海马"号无人遥控潜水器

本文介绍了自主研发、国产化率90%、工作深度达4500 m的"海马"号无人遥控潜水器.首先介绍ROV作业系统构成,描述ROV总体设计,提出核心框架的设计理念,对ROV的电子控制系统进行说明和分析.最后,重点介绍自主研发的ROV控制系统软件,并对该软件的特点进行阐述.自主研发的深海作业型ROV"海马"号,实现关键技术国产化,在海洋科学研究、海底资源调查、水下油气工程、深海救助打捞以及水下军事领域等方面具有重要的价值和战略意义.     

美国载人深潜器新ALVIN号研制

在过去的40年，对大于200m海深的海洋学基础研究取得了显著而卓越的成果。在与ROV，AUV并肩进行深海考察作业时，载人潜水器（HOV）展现出的最大优势表现在视觉信息，通过HOV，人类观察到深海图像和视野景色，并能同步给予相应的适当处理回应。随着潜水器的深入应用，科学家提出对深海技术更新的要求，即要下潜更深，潜水时间更长，研究得到的结果更多，以满足现有和未来深潜研究需求。     

“I-EXPLORER”——多元化智能海洋探测系统

正多元化智能海洋探测系统("I-EXPLORER")由母船、温差能驱动型水下滑翔机和水下仿生机器人组成,3个部分各自探测不同深度、多种类型的海洋数据,独立作业能力强又高度协调工作。I-EXPLORER可实现多层次、立体化海洋数据探测,以大数据技术构建"数字化海洋"。系统设计特点如下:1)基于"母—子"船的设计概念;2)突破了传统ROV携带AUV的作业方式,实现AUV携带AUV;3)通过将母船、水下滑翔机和水下仿生机器人收集到的海洋数据进行处     

海马号ROV升沉补偿系统张力与压力特性研究

"海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。     

自治潜水器作业安全风险因子研究

自治潜水器（AUV）是一类能够自主在海洋中航行和作业的潜水器,能够替代人类在水下危险的环境下,安全可靠地完成科学考察、环境探测和作业等任务。为实现水下大范围作业,AUV主要通过自带能源,可以长期脱离母船及人工控制开展自主化作业,也导致其丢失现象频发。本文通过分析AUV丢失案例,制定全寿命剖面和典型任务剖面,依据剖面分析AUV应用全寿命阶段的安全风险因子,阐述可能带来的风险,评估危害程度。安全风险因子的分析对于AUV安全性设计及应用防控策略的研究具有重要参考意义。     

援潜救生用作业级遥控无人潜水器的发展现状及趋势

遥控无人潜水器（ROV）作为一种水下作业的重要装备,逐渐成为深海介入作业的主力,在援潜救生和军事打捞作业中发挥了重要作用。论文概述了援潜救生用ROV的主要使命、技术特点以及典型应用案例,从功能特性和技术参数方面介绍了国内外援潜救生用ROV的发展现状,最后总结了援潜救生用ROV的关键技术及发展趋势。     

解读日本ARENA(新型实时海底监测电缆网络)计划

意欲从深海空间寻觅日本列岛未来的ARENA[1](Advanced Real-Time Earth Monitoring Network in the Area)计划[1,3],是利用敷设于海底的缆式网络,及星罗棋布的配置于海底网络上的观测器,开展海底勘察.该计划旨在通过基于长时效的实时监控海底网络所及海域、海底的综合性海缆网络系统,构筑起海洋学、地球物理学、地震学,以及海水资源、海底能源开采等多学科、跨领域的试验验证、科学研究、深海海洋工程应用平台[2].它的建成,将实现建立在基于海洋作业船、深潜器(ROV、AUV)等多种水下、海底作业技术基础上的跨世纪深海空间站的梦想.     

全球深海救援力量聚焦

近年来，海上安全的重要性在一些重大海上事故出现之后越发凸显，包括马航事件、韩国客船失事、日本集装箱船折断等，凸显了全球深海搜救的必要性和高要求。如2009年6月1日法航447航班在大西洋上空失事，事发后法国立即派出“Vent se”号护卫舰、“西北风”级两栖攻击舰和“Pourquoi Pas”号调查船赶到事发地点进行搜救。其中“Pourquoi Pas”号配备有2艘潜水深度达到6000米的微型潜艇，后来又采用配备有侧扫声纳的深海自动化水下装置（AUV）、铺管船“ le de Sein”号、Remora 6000远程遥控装置（ROV，又称水下机器人）等装备完成了黑匣子的打捞。     

一种新型水下机器人的研究与开发

详细介绍了一种全新概念的水下机器人-ARV(Autonomous& Remotely-operated Vehicle).它综合了遥控水下机器人(ROV)和自治水下机器人(AUV)的优点,既可以像AUV一样依靠预设指令进行自主巡航来完成大范围搜索探测任务,又可以像ROV一样,通过水面遥控完成精细作业.ARV最显著的特点是用微细光缆取代了传统的脐带电缆,使水下机器人更具长距离、大深度、实时操作、机动灵活及高可靠性等特点.着重阐述其研究背景、关键技术、实物样机的研制及其发展的重要意义.     

遥控潜器的现状与未来

介绍遥控深潜器(ROV)的概况，尤其是它们在3 048m以下深海中的使用情况。虽然是针对系缆式自由航行的潜器，但是为完整起见，也讨论了拖曳潜器和自主潜器(AUV)。为了准确地论述这些深海潜器系统的技术发展水平，还将讨论它们在不足3 048m深度的性能。另外，对它们在新千年初期的用途进行了计划和设想。     

搭载于ROV的深海半自动沉积物保压取样器设计

随着ROV（ Remotely Operated Vehicles）在大洋科考活动中应用越来越成熟,为了运用ROV取得更丰富的样品,需要针对ROV的特点研发专用的取样工具。考虑ROV搭载的可行性和深海沉积物样本的采集及保存需要保持取样原点压力的需求,设计一套ROV可以搭载使用的深海半自动沉积物保压取样器,研究其深海半自动密封、体积置换及压力损失补偿技术3项基本技术,并对以上技术进行计算分析和实验验证,结果表明该技术方案具有较好的原位保压能力。     

基于Fluent的ROV导管螺旋桨水花动态仿真研究

在ROV作业视景仿真系统中,螺旋桨动态水花仿真能够辅助操作人员通过螺旋桨旋转带动的水花状态判断操作正误,而且可以增加作业视景仿真视觉真实感。ROV导管螺旋桨在深海环境利用导流管作用增加推力,其动态水花流体形态、水动力特性与普通水面螺旋桨存在差异,不能以传统的单纯动画式进行仿真。文中对ROV导管螺旋桨动态水花仿真方法进行研究,研究了其水动力性能计算模型,基于Fluent对ROV的导管螺旋桨进行了水动力性能计算,根据流场分布数据结合VegaPrime视景仿真平台粒子系统完成螺旋桨水花动态模拟,获取逼真的水花动态仿真效果。     

搭载于ROV的深海半自动沉积物保压取样器设计

随着ROV(Remotely Operated Vehicles)在大洋科考活动中应用越来越成熟,为了运用ROV取得更丰富的样品,需要针对ROV的特点研发专用的取样工具。考虑ROV搭载的可行性和深海沉积物样本的采集及保存需要保持取样原点压力的需求,设计一套ROV可以搭载使用的深海半自动沉积物保压取样器,研究其深海半自动密封、体积置换及压力损失补偿技术3项基本技术,并对以上技术进行计算分析和实验验证,结果表明该技术方案具有较好的原位保压能力。     

浅谈深海水下自主式无缆潜航器的发展及应用

文章讨论了国内外深海水下自主式无缆潜航器(AUV)的国内外发展现状,并对主流产品及我国研制的主要成果的性能参数、主体尺寸、主要功能及使用场景等进行了介绍。并着重对深海AUV在目标搜寻、地质勘探及深海探测等方面的应用着重进行了分析。结合目前深海AUV的发展现状提出了其远程化、智能化及模块化的发展方向。     

“深海勇士”号载人深潜试验圆满成功

正10月3日,由中船重工牵头研制的"深海勇士"号载人作业潜水器在我国南海圆满完成全部海上试验任务后,胜利返航三亚港。"深海勇士"是中船重工牵头研制的我国第二台深海载人潜水器,作业能力达到水下4 500 m,是继"蛟龙"号之后我国深海装备领域的又一里程碑。它的海试成功,全面验证了潜水器的各项性能指标,标志着"深海勇士"号载人作业潜水器研     

浅析DP在ROV作业中的操纵要点

近年来,由于海洋石油发展战略的实施,我国的海油工程有了长足的发展,特别是由浅水向深水区域的"涉足"也有了较大的成果。突破深水屏障,进入深、冷、暗、环境复杂多变的海底,完成钻探、开采、储运、检查、监控等作业比人们的想象要艰难的多,由于水太深,条件极其恶劣,无论潜水员带着何种装备,也无法在深水长时间完成重负荷复杂作业,而ROV能在潜水员不能达到的深度和不安全的工作环境中作业,完成高强度、大负荷的工作,其最大的特点就是深水作业能力强。在海洋石油深水开发中,ROV正发挥着越来越重要的作用。作为ROV作业的支持船,如何操纵船舶配合ROV进行作业,也是整个ROV作业的关键。本文作者参与了LW3-1深水1500米ROV作业项目(海床与海底管线调查与分区分点查漏),在概述ROV作业的基础上,着重讲解ROV作业过程中DP船舶的一些技术难点,如何更好地配合ROV进行作业,并就本次作业中出现的一些问题展开讨论,总结工作经验,以便在日后的工作中,更好地服务于甲方。