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。     

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。     

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。     

征文启事

<正>为推动水下无人潜器研究领域科技进步,交流研讨水下无人潜器研究成果,促进水下无人潜器在我国的进一步发展,《舰船科学技术》编辑部拟于2014年第四季度召开"水下无人潜器发展及使用研讨会"。研讨会面向全国各有关研究、设计、使用的科研人员以及高等院校相关专业师生征集水下无人潜器(水下智能机器人、水下无人航行器)学术研究论文和设计、使用总结报告。     

征文启事

<正>为推动水下无人潜器研究领域科技进步,交流研讨水下无人潜器研究成果,促进水下无人潜器在我国的进一步发展,《舰船科学技术》编辑部拟于2014年第四季度召开"水下无人潜器发展及使用研讨会"。研讨会面向全国各有关研究、设计、使用的科研人员以及高等院校相关专业师生征集水下无人潜器(水下智能机器人、水下无人航行器)学术研究论文和设计、使     

征文启事

<正>为推动水下无人潜器研究领域科技进步,交流研讨水下无人潜器研究成果,促进水下无人潜器在我国的进一步发展,《舰船科学技术》编辑部拟于2014年第四季度召开"水下无人潜器发展及使用研讨会"。研讨会面向全国各有关研究、设计、使用的科研人员以及高等院校相关专业师生征集水下无人潜器(水下智能机器人、水下无人航行器)学术研究论文和设计、使用总结报告。征文范围:水下无人潜器的总体技术、仿真技术、水下目标探测与识别技术、智能控制技术、规划与决策技术、水下导     

无人自主潜器磁流体推进研究

介绍在无人自主潜器上运用磁流体推进的研究。在无人自主潜器上运用带磁流体推进的超导磁体，减少磁场泄漏是很重要的，因为这将影响到这类潜器上的设各功能且易于被飞机上的机载磁性探测仪发现。建议采用一个超导磁体的分析模型并显示对其磁场的模拟结果。     

基于遗传算法的水下无人潜器结构特性优化分析

水下无人潜器是一种可在水下探测作业的设备,其研制过程复杂且综合性极强。水下无人潜器耐压壳结构的优化设计是其安全作业的基本条件。本文对耐压壳结构的形式和材料进行介绍分析,通过理论计算建立优化设计模型,然后构造一种并行遗传算法作为优化方法,应用于耐压壳结构的优化设计。结果表明,该方法计算有效、可靠,为实际生产设计提供理论支撑。     

水下潜器运动控制与仿真研究

水下潜器是一种非常重要的海洋开发装置,具有强耦合、非线性等特点。主要讨论水下无人潜器的自主定深和定位控制技术。文中根据潜器的6自由度运动方程,在充分考虑了水动力因素的基础上,使用Quasi-Lagrange方程建立潜器的数学模型,并将其分解为一系列相互关联的子系统。采用滑模控制方法用于潜器的定深控制,并对其他方向运动进行定位控制。滑模因控制算法简单、鲁棒性好、可靠性高,并且不需要系统整体模型,被广泛应用于运动控制和非线性系统的控制中。通过计算机仿真,验证了该控制算法对水下潜器的运动控制效果良好、准确。     

自主潜器动力学特性的证实方法

探讨确定自主潜器动力学特性的证实法的应用问题。对用来描述因操纵面攻角和推进器的作用而引起的升沉和纵摇的纵向运动方程作了简单介绍，系统阐述自主潜器线性化模型的证实问题。分别采取以模拟退火算法和遗传算法为基础的两种不同随机搜索方法来处理和解决相关的最小值问题。讨论了此证实方法的数值特性和通过模拟试验获得的一些有希望的初步结果。     

潜器圆柱形耐压壳体强度和稳性计算及衡准方法研究

针对我国潜器规范和美国ABS潜器规范，对其表征圆柱形耐压壳体强度和稳性的特征量及其计算方法进行对比，并分析两种计算方法的主要区别及其产生的原因。对比分析两国规范关于强度和稳性衡准方法的区别。分析讨论影响潜器耐压壳体安全性的各种因素。给出相应的算例，进一步证明分析结果的可信度。     

无人水下潜器定位控制过程的DES建模与简化

本文以安装有4只机械手的6自由度无人水下潜器的定位过程为背景，研究了基于离散事件系统监控理论的定位过程监控问题，首先对该监控理论中可控事件和不可控事件赋予了新的含义，然后建立了定位过程的自动机模型，并通过对潜器结构的分析，利用等价类概念对自动机模型进行了简化，同时讨论了监控问题。     

打捞“爱媛”号船的方法探讨

2001年2月10日，在夏威夷州瓦湖岛以南16km的洋面，美国海军的“洛杉矶”级攻击型核动力潜艇“格林维尔”号撞击了日本实习船“爱媛”号，10多分钟后“爱媛”号沉入了水深610m的海底，美国海军用无人潜器和深海无人救援器开展搜索工作的同时，提出了深海救助的有关课题，简要说明对“爱媛”号打捞的方法和过程。     

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水面船舶有较大的不同，本文对潜器轴系校中计算的边界条件进行了论述，并对某型潜器的轴系进行了校中计算。     

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。     

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。     

基于序贯Kriging模型的潜器型线优化设计

潜器型线优化设计是一个多目标优化问题,在型线设计过程中,阻力性能与包络体积的要求是相互冲突的。为了解决计算流体力学软件如Fluent在进行潜器的外形优化设计时效率低下问题,采用Kriging模型代替仿真模型进行潜器外形设计的策略,其基本思想是：选取设计变量和样本点,利用ICEM软件建立参数化的水动力分析模型,用Fluent软件计算得到样本点的阻力响应值,建立反映设计变量与响应之间关系的Kriging模型,将阻力和体积作为潜器外形优化的两个目标,利用多目标遗传算法求出Pareto最优解。由于采样策略对Kriging模型精度影响很大,本文提出了一种新的序贯采样方法命名为加权累积误差方法,来选取样本点以提高Kriging模型精度。结果表明提出的序贯Kriging建模技术能极大提高潜器型线优化设计效率,同时保证设计精度。     

先进的自主潜器技术

阐述了自主潜器在能量储存、水声通信、机器人技术、导航、水动力学以及潜器控制等技术方面的发展概况，在能量储存方面，重点论述电池技术、液相阴极半燃料电池技术的发展以及热力系统的发展，因为这些技术的发展可以提高自主潜器的续航力，论述了采用频率均衡技术的水声通信技术，该技术具有数据传输率高、出错率低且不同敷设光缆的特点，在机器人技术方面，阐明了自主潜器与周围环境之间的界面，以及机器人的指挥、控制和通信方面的问题，另外还重点论述了传统和非传统的导航技术，低速水动力控制采用适用的无线控制器，指控系统采用具有计划编制、计划重编和容错能力的智能控制器。     

倾转螺旋桨潜器操控研究

由于航速较低,舵效较差,使得低速潜器操纵控制比较困难,通常ROV(无人遥控潜水器)为了实现高性能的矢量推进需要配置数量较多的推进器,通过引入倾转螺旋桨可以减少总的推进器数量,利用Simulink软件建立了倾转桨潜器水下运动仿真模型并进行了操纵控制仿真研究,仿真结果显示了倾转螺旋桨优秀的矢量推进性能。     

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。