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。     

基于LS-DYNA的带球封头耐压结构深海碰撞仿真

深海潜器在近海底自航时存在着与海山、礁石等结构物发生碰撞的可能性,这种深海碰撞情况是潜器航行最危险的工况.本文基于非线性有限元程序LS-DYNA对深海碰撞过程进行数值模拟,分析碰撞过程结构损伤变形、碰撞载荷和能量变化情况,对剩余承载能力和结构失效模式进行分析.在此基础上,进一步探讨了撞击速度、静水压力、被撞物体的结构等撞击参数对于水下碰撞过程的影响,所得结果可以为潜器航行安全性提供参考.     

潜艇部署无人潜器方案

英国国防部(MoD)赞助QinetiQ(欧洲最大的研发组织)进行潜艇部署无人潜器(UUV)概念设计研究计划。该计划旨在为无人潜器引入军事领域及其随后的长期研究提供开发途径。计划中包括：作战方案的分类、作战方案的优先排序以及鉴定；潜器关键技术；潜器／平台集成、传感器集成；潜器原型机的采购等。概括性地介绍了目前QinetiQ在这些方面的研究方法，并且阐述了两个主题：一是为平衡军方对潜器效果的期望与现有技术水平之间的差距而必须采取的折衷方案；二是无人潜器是为母艇作战提供有益帮助还是作为较大规模战场的一部分带来的重复设计的问题。无人潜器在军事方面的潜在价值，只有在其开始服役并且显示出实战效果后才会充分地展示于世人面前。     

引发海战革命的无人潜器

无人潜器是一种正在发展之中的新技术，它包括两种类型——遥控潜器和自主潜器。以英、美两国的发展情况为背景，介绍了这两种无人潜器的应用情况以及未来的发展，并认为无人潜器将使未来海战产生根本性变革。     

一种小型潜器模型参数估计方法与实验研究

潜器的位置控制性能对深海采矿取样过程有很大影响.本文针对小型潜器位置控制的需要,研究其动态模型参数辨识方法.以机械能守恒定理为基础,讨论了机械能增量在正交坐标下的分配量与外力作功的能量转换关系.利用这一关系与最小二乘法,以潜器纵向运动动态灰箱模型参数估计为例,建立了基于能量转换的潜器模型参数估计方程,并开展了实验研究.将海洋水下工程手册经验公式的计算结果与实验结果对比,验证了本方法的有效性.本方法物理意义明显,适用于作机械运动的线性与非线性系统辨识.     

基于重叠网格的重水潜器粘流数值模拟

文章结合一种密度大于水的新型潜器—重水潜器（Heavier-than-water AUV,简称 HTW）,采用 RANS 方法和重叠网格计算了该潜器的水动力性能和绕流流场。文中计算了不同攻角和漂角情况下重水潜器的阻力、升力及俯仰力矩,对其周围流场水动力学性能进行了分析,并通过流场的流动结构研究了受力随姿态变化的规律。文中将采用重叠网格方法的计算结果与 FLUENT 计算值以及风洞试验结果进行了比较,表明重叠网格方法可较好地模拟重水潜器的自由态绕流问题。该研究为该潜器的总体设计与运动控制提供了有价值的参考。     

潜器对接装置的设计与分析

随着海洋开发和研究的深入以及国防方面的需要,潜器对接技术在诸如海底探测、沉船打捞、水下工厂、海洋工作站、援潜救生和军事等领域得到了广泛应用.在对国内外潜器对接装置研究的基础上,提出了活动转裙的结构设计方案,其中包括装置的平面设计和三维装配设计.装配设计表明该结构能够满足对接时潜器出入门的工作空间,并可证明无干涉现象;建立了活动转裙的运动学方程,进行了装置的运动仿真分析和对接口的可达空间模拟,显示该装置能够实现各种位姿变化.从理论上分析了该装置能够实现对接时所需大纵横倾角的要求,为装置控制系统设计打下基础.本研究可为潜器对接装置的工程化设计提供参考.     

载人潜器人因工程研究

对载人潜器人因工程的研究现状、研究范畴、技术手段和发展趋势进行梳理和总结,旨在为指导载人潜器设计总体集成优化、提高潜器综合效能、节省全寿命周期费用及缩减潜器人员编制提供参考。     

基于PID的潜器悬停控制仿真研究

潜器水下悬停是指潜器在水下无航速时深度的保持和变动.这是一个非线性过程,随潜器状态及航行环境的不同而有很大变化.传统的控制方法缺乏自适应能力从而影响了控制效果.通过对潜器水下悬停运动的基本特征、实现条件及造成悬停深度不稳定等因素进行分析,建立潜器悬停运动数学模型及干扰力计算模型.并运用PID控制技术对潜器水下悬停运动的控制进行仿真研究,为潜器实现悬停提供技术支持和保障.     

OLISTER无人潜器及其特征信号管理

ECA公司研制的OLISTER新型无人潜器是一种集水雷战、调查和侦听于一体的多功能无人航行器，它能方便而且迅速地在遥控潜器和自主潜器之间转换。讨论了该水下无人潜器特征信号管理的两个问题，即声辐射和电磁辐射(尤其在静态情况下)。采用两种动态神经网络，并且是两种不同的四元函数对上述问题进行了阐述。     

基于模糊控制的潜器悬停系统

潜器水下悬停是一个非线性过程,随潜器状态及航行环境的不同而有很大变化。简要论述了潜器水下悬停的概念及对潜器的意义,研究分析了潜器水下悬停运动的数学模型及干扰力数学模型,将模糊控制技术引入潜器水下悬停控制过程中,通过仿真与传统的控制方式比较证明模糊控制具有的控制优势。     

世界无人潜器发展动态

在未来海战中无人潜器将展现出举足轻重的作用。除了避免作战设备和人员的损伤外，无人潜器还具备扩展潜艇探测和作战平台的特点，从而成为在近海危险条件下进行远程作战潜艇的倍增器。目前美国海军已经将第一代无人潜器装备到“洛杉矾”级潜艇上用作近距离水雷探测，其后的研究将以可重组任务的无人潜器为重点。与此同时，英国也在积极研究如何将无人潜器转变成为水下网络中心战的一部分，并正在开发以Marlin技术为基础的无人潜器。     

基于SVR近似模型的潜水器外形优化

流体仿真软件在船舶与海洋结构物概念设计阶段应用广泛。针对潜器外形设计过程中,仿真分析往往需要耗费大量的时间成本,无法直接与优化器结合的问题,本文研究基于支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)的潜器外形优化方法,包括拉丁超立方试验设计选取样本点、基于ICEM的潜器参数化建模和网格自动划分、基于Fluent的阻力计算及SVR模型的构造。采用改进的粒子群算法求解潜器外形优化设计问题,得到了阻力性能优良的潜器外形。     

基于SVR近似模型的潜水器外形优化

流体仿真软件在船舶与海洋结构物概念设计阶段应用广泛。针对潜器外形设计过程中,仿真分析往往需要耗费大量的时间成本,无法直接与优化器结合的问题,本文研究基于支持向量回归机（Support Vector Regres-sion, SVR）的潜器外形优化方法,包括拉丁超立方试验设计选取样本点、基于 ICEM的潜器参数化建模和网格自动划分、基于 Fluent的阻力计算及 SVR模型的构造。采用改进的粒子群算法求解潜器外形优化设计问题,得到了阻力性能优良的潜器外形。     

深海潜水器发展现状与关键技术

深海潜水器是探索深海资源的重要装备。文章结合国内外深海潜水器的现状和技术特点,对国际主要的深海用载人潜器、远程遥控潜器和自主运行潜器进行概述,并对深海潜器的结构与材料进行简要分析,最后简述深海潜器的功能应用,助力我国深海探测的发展。     

潜器轴系校中计算研究

轴系校中计算是轴系设计中一项重要的计算。潜器由于其特殊性，轴系计算中需要考虑的问题与常规水面舰船有较大的不同。论述潜器轴系校中计算边界条件的考虑，并对某型潜器的轴系进行了校中计算。     

潜器调节索功能分析及水动力性能设计

文章针对潜器的特殊作业要求,详细阐述了潜器坐底和近底航行、抗流辅助装置-调节索的功能特点和基本工作流程.并结合其主要设计指标,从水动力角度,提出了潜器调节索重量、长度以及收缆速度和时间等的设计方法,为总布置和调节索结构及相关绞车等部件设计提供技术支撑.     

两艘新型潜艇救援潜器装备摄像机和高分辨率声呐

据海军技术网2010年1月8日报道，詹姆士费希尔防务公司为韩国海军和新加坡海军建造的2艘新型潜艇救援潜器（SRV）于2009年服役，该潜器装备了康斯伯格海事公司的摄像机和声呐工具包。     

艇体变形对轴系校中的影响

艇体变形是影响轴系校中质量的重要因素。以深水潜器为研究对象,通过建立潜器的三维有限元模型,提出利用弹簧约束调节潜器重力与浮力平衡的方法,计算潜器处于正浮状态时,在重力和静水压力作用下的艇体变形,得出潜器轴系各个轴承的位移数据,并进一步分析了轴承位移造成的轴承负荷变化。为艇体变形影响下的潜器轴系校中提供依据。分析结果表明:耐压艇体内的轴承位移要小于耐压艇体外,支撑轴承的艇体结构差异会导致轴承位移大小的不同,从而导致各个轴承负荷变化也不一样,耐压艇内液舱的不对称布置会导致位于该液舱上轴承产生较大的横向位移和负荷。     

基于卡尔曼滤波的潜器运动状态观测器

该文以某型潜器为研究对象,通过对潜器的运动方程线性化,用卡尔曼滤波预测潜器运动状态量,并根据实际的输出量（量测值）来修正预测值,得到估计的状态量。仿真结果表明,量测输出精度越高、潜器运动状态变化越慢,观测器的估计误差就越小。