无人船在海洋调查领域的应用分析

基于无人船机动灵活、安全性高、可在常规调查平台受限的水域作业的特点,将其引入海洋调查领域,作为一种新型调查平台使用。海洋调查无人船主要用于海洋环境观测和海底探测,目前其发展的关键在于如何降低平台对任务载荷的扰动,保证循线精度,提高通信系统的可靠性。根据水深、水动力和水底地形地貌等条件,将无人船工作环境分为岛礁区、滨海区、浅海区、半深海区和深海区5类;结合作业环境,以无人船的体量和吃水深度为依据,建议将其分为微型平台、小型平台、中型平台、大型平台和超大型平台,并对适配任务载荷作出分析。     

深海采矿船船体结构设计综述

随着技术的进步,深海采矿活动已经逐渐从科研进入商业开采阶段。深海采矿船是深海采矿作业的主要装备,对我国的海洋矿产资源开发有着重要意义。文章依托工信部深海采矿船课题,进行了采矿船结构设计的相关规范适用性研究,适用的设计载荷研究,结构设计特点研究,特殊采矿作业装备加强设计研究等方面的工作,为深海采矿船系统的国产化进行技术储备。     

无人机/无人船协同系统研究现状及关键技术

无人船在水上救援、水文监测、航道管理等领域有重要的应用。无人船与无人机相比,其载荷大、续航长但观察能力差、移动速度慢、工作效率低。由续航和载荷能力强的无人船,搭载无人机到指定任务海域,续航能力有限的无人机联合无人船协同执行海事任务,完成任务后着船返航或者补充能源,可充分结合二者优势,拓展系统执行水上作业的能力。本文首先回顾了无人机/无人船协同系统的发展现状,然后介绍了无人机/无人船协同系统的组成,分析了无人机/无人船协同系统的关键技术,展望了无人机/无人船协同系统在海事救援、环境监测和无人作战等领域的应用前景。     

我国海洋石油支持船船员适任管理及其对策研究

海洋石油支持船（OffshoreSupportVessel）是海洋油气勘探开发生产过程中的重要工具,随着我国海洋石油开采活动逐渐向深海和超深海海域挺进,要求船员能够满足在无限航区开展作业的各项要求,但是当前我国海洋石油支持船船员在适任方面仍然存在着一些问题,导致我国海洋石油支持船无法前往国际海域进行作业。本文通过研究国内外有关海洋石油支持船监管的现状,以及现行的有关公约法规,分析问题产生的原因,提出更改船舶航区等级、修正船长和驾驶员海上资历的判定标准的解决方案,保证海洋石油支持船船员满足在无限航区作业的适任要求,推进我国海洋石油事业的高速健康发展。     

一种水面无人艇拖线阵自主收放系统设计

任务载荷的自主收放是无人船搭载任务载荷完成海洋探测任务的关键,本文设计一种无人船拖线阵自主收放系统,从总体设计、机械结构、液压驱动、自主控制等方面做全面阐述。海上试验证明,该收放系统能够在无人船海上机动时,安全可靠地实现大缆长变直径拖线阵的自主收放、存储、拖曳等功能,在无人干预下可自主实现拖线阵的可靠释放和回收,为我国无人船开展声学探测任务奠定了技术基础。     

深海采矿钢结构塔架和底座平台的结构设计和强度分析

分析对比深海采矿试验工程装置与海洋石油钻井平台的不同之处,通过对设计载荷的计算和作业工况进行分析,设计深海采矿工程的钢结构塔架和底座平台,采用有限元分析软件ANSYS对塔架和底座平台进行建模和静力结构强度分析。计算结果表明,该塔架和底座平台设计满足深海采矿的特殊作业需求,可为后续深海采矿工程塔架和底座平台的功能设计、结构优化和总体布局优化等提供参考。     

日在印度洋发现新的生物群

日本海洋科学技术中心使用“海岭号”深海调查研究船和“海沟号”无人探测器,在印度洋进行深海热水活动调查作业中,首次发现新(品种)的生物群——热水喷出孔生物群集。据称,位于印度洋中部深2450米的海底,有一处涌出摄氏360度热水的喷出孔,分布范围东西长80米,南北宽40米,在热水喷出孔附近发现生     

两船并靠作业流载荷研究

随着各国海洋装备的快速发展,补给和救援作业成为其中至关重要的环节。在进行补给和救援时,由于遮蔽效应的影响,两船并靠的环境载荷与单船明显不同,会对并靠作业的顺利进行产生影响,因此需要重点考虑受遮蔽影响的环境载荷。文中主要对两船并靠作业的流载荷进行研究,通过软件模拟和公式推算,得出并靠作业两船遮蔽效应下的流载荷。     

大洋钻探船钻探系统装备现状及总体配置研究

大洋钻探是人类认知海洋、开发深海资源的主要手段之一。大洋钻探船的技术水平和能力决定着开发利用海洋资源的进程，是我国建设海洋强国的重要保障。配套的深海钻探系统装备的技术水平则直接决定了大洋钻探船的功能和先进性。该文调研了国际上主要的3艘大洋钻探船（美国的格罗玛挑战者号、乔迪斯决心号和日本的地球号）钻探系统装备概况，以及国内自主建造的海洋石油708深水工程勘探船、海洋地质十号调查船、蓝鲸1号超深水钻井平台的钻探系统配置能力，结合我国对大洋钻探船的功能定位和作业模式，综合考虑大洋科学钻探、海洋油气钻探、水合物试采和深海矿产资源勘查4个方面的战略需求，提出了未来大洋钻探船钻探系统的总体方案及关键装备配置要求，对关键装备的国产化现状进行了简要分析，并给出了实施建议。     

高模量合成纤维缆绳在海洋调查绞车上的应用

为了新型高模量合成纤维(HMSF)缆绳能更好地应用于海洋调查绞车及深海调查作业,文章从海洋调查绞车及深海调查作业应用HMSF缆绳的必要性出发,详细说明高模量合成纤维的种类和性能,进而分析并论述衡量HMSF缆绳性能的主要指标,提出使用HMSF缆绳的海洋调查绞车设计和深海调查作业的要点,最后对海洋调查绞车行业提出相关建议。     

多约束条件下无人艇和无人机集群协同航迹规划

[目的]为实现海上无人集群在执行任务过程中的安全航行和通信保持,开展无人艇(USV)和无人机(UAV)集群协同航迹规划问题的研究.[方法]采用禁入和禁出地理围栏进行场景建模,将规避威胁和障碍问题转化为地理围栏约束.针对平台之间的碰撞冲突和通信连接问题,提出基于时序检测的碰撞冲突和通信保持约束判断准则.以集群平均航行时间...     

潜艇自航模控制系统设计

  目的  为了在三维空间宽航速段内实现大尺度高速水下无人艇（UUV）的路径跟踪,在考虑无人艇的试验动作要求、控制精度要求及水动力特性的情况下,设计了基于模糊控制理论的自适应制导方法。  方法  基于解耦控制方法,首先将水下无人艇的航行控制分解为航速、航向、纵倾和深度控制问题;然后分别设计积分分离比例—积分—微分控制器（PID控制器）,并引入指令及状态滤波器,以改善该水下无人艇动态响应特性;最后,通过湖试验证水下无人艇在不同航速下的控制性能。  结果  结果表明,在6,9,13 kn等试验航速下,水下无人艇跟随目标路径和深度的误差均在合理范围内,验证了该控制体系及控制方法的有效性。  结论  所得结果对新一代试验艇的运动控制技术研究具有一定参考价值。     

多无人艇集群协同控制研究进展与未来趋势

当前,海洋航行器呈现智能化、网络化、集群化等重要发展趋势,多无人艇通过协同实现集群化作业,是未来海洋作业的主要形式之一.从无人艇运动数学模型出发,分析了多无人艇集群控制所面临的问题和挑战,根据多无人艇运动不同的场景,从轨迹导引、路径导引、目标导引3个方面综述了多无人艇集群协同控制的研究进展.最后,对多无人艇协同控制的研...     

海上无人系统集群发展现状及关键技术研究进展

海上无人系统集群作战正在从概念走向实装应用.着眼于海上无人系统集群作战任务的需要,总结无人机集群、水面无人艇集群、无人水下机器人集群和跨域无人系统集群的国内外发展现状,分析海上无人系统集群协同作战所需的关键技术,包括通信自组网、协同态势感知、任务分配、航迹规划、集群编队控制和虚拟测试等.系统性归纳海上无人系统集群所需各...     

基于隐马尔科夫模型的中文术语识别研究

随着人工智能技术的发展,无人系统面临的任务愈发复杂,通常要求系统在未知环境下自主完成给定任务。为了解决无人系统在未知及不确定性问题方面的规划与决策,可以利用马尔科夫理论进行建模与估计,解决在无人平台中任务决策与规划、目标跟踪与识别,以及平台系统间通信等复杂问题。分别介绍马尔科夫理论在无人机（UAV）、无人车（UGV）以及自主式水下机器人（AUV）中的研究进展以及应用现状,指出当前存在的问题,并展望未来的发展趋势和研究热点。     

国外海上补给关键技术的发展

海上补给是指利用各种补给装备及技术在海上对舰船实施物资补充、人员车辆换乘的一种海上作业活动,是海军中远海作战的主要物资保障及转运方式,相关技术的研制及发展历来受到各国重视。本文介绍了国外海军海上补给技术的最新进展,重点针对横向补给、靠帮补给及车辆转驳等关键领域,分析了其背景及现状,梳理了技术研制情况,总结了未来发展趋势及各自关键技术。分析认为,多种新技术应用扩大了物资及装备海上转运的适用范围,提高了输转效率及作业安全性,并使海上补给技术发展呈现出重型化、快速化、智能化的趋势。     

海军舰载无人机的现状及其发展趋势

介绍了目前美国、以色列、加拿大等国的舰载无人机的发展现状、主要机型及其性能参数等，阐述了舰载无人机在现代海战中的作用以及未来的发展趋势。     

探查水下矿物资源的AUV动力控制系统开发

Valuable mineral resources are widely distributed throughout the seabed. autonomous underwater vehicles (AUVs) are preferable to remotely-operated vehicles (ROVs) when probing for such mineral resources as the extensive exploration area makes it difficult to maintain contact with operators. AUVs depend on batteries, so their power consumption should be reduced to extend exploration time. Power for conventional marine instrument systems is incorporated in their waterproof sealing. External intermittent control of this power source until termination of exploration is challenging due to limitations imposed by the underwater environment. Thus, the AUV must have a power control system that can improve performance and maximize use of battery capacity. The authors developed such a power control system with a three-step algorithm. It automatically detects underwater operational states and can limit power, effectively decreasing power consumption by about 15%.     

自主水下航行器发展概述

自主水下航行器（AUVs）因其应用于海洋勘探而逐渐成为一个有趣的研究对象。波浪滑翔机是一种行驶于波浪表面的无人滑行器（SUV）,它借助海洋能来推动自己,这对于典型的AUVs所采用的电机供能以及昂贵的锚链系统浮标供
　　能来说,是一种技术上的重大跨越。该文讨论了最有效率的AUVs类型。第一部分为每一种类型的发展历程,第二部分为它们各自的技术特点。此外,波浪滑翔机作为应用于海洋部门的一种新型水下机器人,文中简要地给出它的过去,现在以及未来的发展概述。研究波浪滑翔机的意义在于证明它的效率以及实用性,进而取代诸多的AUVs来实现各种实际应用。而研究结果也表明波浪滑翔机确实可以应用于众多领域。对于海洋检测而言,相比于其他AUVs,波浪滑翔机提供了更廉价,更经济,更环保的作业模式,同时也不需要缆绳、船舶等海上作业服务。     

海域工程地质钻探中泥浆循环工艺的应用

海域工程地质钻探是水工建筑物工程地质勘察中最常用和最直观的方法.基于对多年工程勘察实践经验和相关研究成果的总结,探讨在海域环境中采用泥浆循环工艺进行地质钻探的可行方法,重点分析泥浆配比、性能指标和具体的工艺措施,为类似海上工程的地质钻探提供参考.