日本深潜考察载人潜器的设计研究

涵盖了近期日本对装有自主式水下潜器和遥控潜器的深潜考察载人潜器的设计研究结果，描述该设计的基本特点和总体概貌，并介绍在每项研究中需要检验的某些主要项目。研究之初，为了确定未来深海科学研究最重要的主题，收集了许多国内科学家和学者的观点。该研究是由日本深海技术协会的特设委员会完成的。     

6500m深海潜水调查船系统

介绍了调查船系统的组成及其３个子系统支援母船、潜水调查船、无水潜器的作用，并进一步介绍了支援母船“横须贺”号和潜水调查船“深海６５００”的概况。     

深海无人驾驶潜器

各国海军正在不断开发利用无人驾驶潜器的优点执行困难的任务。主要介绍美海军1994年以来在无人驾驶潜器的情报搜集，监视，侦察，猎雷和水文测量系统方面的研发工作情况，并对21世纪10年代的发展计划作了介绍，此外，介绍英国和澳大利亚海军在无人驾驶潜器及其相关技术方面的研发工作。     

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.     

小型高性能遥控潜器的开发创新

在过去六年里，遥控潜器操纵性技术的进步已有很大提高。这些潜器用来检查、清除残渣、维修目标和清洗建筑物。随着潜器的扩展应用，出现了同样引人注目的潜器系统新技术，这种技术提高了潜器的运行能力，并把较多的动力置于一个很小的包箱内。全部的400Hz动力液压推进系统的重量（包括诸如螺旋桨、马达、泵、阀之类的设备）仅相当于现有的60Hz动力系统的电动机或泵包的重量。     

挪威海军的自主潜器样机

2003年1月底，挪威海军指定挪威国防研究院承担提供自主潜器(AUV)样机的任务，这种自主潜器将作为未来水雷对抗和快速环境评估军事行动的工具。     

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.     

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。     

潜器近水面运动建模和操纵控制技术综述

本文综述了潜器在近水面航行时运动控制的研究现状。通过搜集和分析国内外的相关文献,主要从航行环境(如波浪、水面等)及操纵控制方式、控制策略等方面对航行体的数学建模与仿真方法进行介绍和评述,最后指出了潜器近水面航行操纵控制的研究方向。     

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。     

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。     

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。     

Influence of seabed sand wave on hydrodynamic performance of submersible北大核心CSCD

[目的]研究潜器在海底沙波地形干扰下的水动力特性。[方法]基于计算流体力学(CFD)方法,使用STAR-CCM+软件并结合重叠网格方法对潜器经过海底沙波的过程进行模拟,计算潜器阻力系数和升力系数在此过程中的变化。[结果]结果表明,当潜器近海底航行时,沙波地形会对潜器产生一定的干扰,当艏部运动至波峰附近时,负升力出现最大值,当艉部运动至波峰附近时,阻力出现最大值;在不同航速下,潜器表面压力分布规律的不同会导致升力系数的变化规律不同;随着近海底距离的减小,海底沙波对潜器阻力和升力变化影响显著,当H/D>5时,海底沙波对潜器阻力和升力的影响可以忽略。[结论]所做研究可为潜器的安全及操纵性能提供一定的参考。     

基于GA的潜器全方位推进器奇异位形分析

奇异位形是机器人的固有性质,它对机器人的工作性能有着种种影响,因此对于确定的机构,对其进行奇异位形的判断具有重要的意义.以哈尔滨工程大学自行研制的潜器全方位推进器为研究对象,采用Jacobian行列式det(J)为操作对象的方法,对潜器全方位推进器进行奇异位形分析.通过计算det(J)的解来判断在所要求的工作空间内,潜器全方位推进器是否会发生奇异位形.同时,利用遗传算法能以较小代价解决搜索与优化问题的特点,对de(J)的极值求解进行了优化,仿真结果表明该方法既方便又可靠,为潜器全方位推进器的深入研究奠定了基础.     

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。