智能水下飞机自由翱翱海洋

美国麻萨诸塞州科学家正在研制一种水下滑翔机,能够利用海洋温差产生的能量作为“水下飞机”的动力能源,可以实现几年内翱翔在海洋,而不受海洋深度与距离的限制。 目前,这种滑翔机己通过了试验与测试。在不久的将来,这种智能滑翔机可“定居”海洋,定时提供给人类关于海底世界的一切变化和资料。     

海洋水下工程的开路先锋——记海洋水下工程科学研究院

位于近郊的研究院今年初夏的一天,我匆匆赶往龙吴路1500号,登上一幢奶白色的八层楼房,采访了座落在上海近郊的科学研究院的一些颇有朝气的科研人员和负责干部。这所研究院的全称是:交通部石油部海洋水下工程科学研究院,是专门从事水下工程应用技术和开发研究的科研机构,下设潜水生理医学研究室、水下电子技术研究室、水下机械装备研究室、水下施工工艺研究室、科技情报研究室、高压舱实验室等六个室,并拥有水下技术服务公司和良种实验动物繁育中心。     

海底新成员:水下飞机

近年来,不少国家在探索深海奥秘的进程中,不断取得新的突破。其中,成功研制开发的各种新型潜水交通工具,为人类征服海洋奠定了有力基础。几年前,在美国加利福尼亚州蒙特里湾一个无障碍水域里,进行了一次双人驾驶水下飞机的试验。一架名为"深海飞行员"的水下飞机,在飞行中取得了成功。这次飞行,标志着人类在水下飞行领域取得了新的成绩。1996年,美国设计建造的"深水飞机l号"投入使用,以每小时20千米的速度,很快到达水下1000米处。一年后,另一架"飞鱼"号单座深水飞机被用于     

核潜艇——水下自由神

航母的战略位置勿庸置疑,本刊过去也曾有过报道。时下,中国马上就要研制航母的舆论炒得沸沸扬扬。果真如此吗?非得如此吗?本期刊登的这则科技信息,些许能从另一个侧面打开国人的视野,它让我们有理由说——“不”。     

智能水下航行器对海洋重金属污染状况的检测研究

由于海洋水文环境较为复杂,因此本文利用智能水下机器人对该段水域进行采样,从而为水域重金属污染状况的检测提供基础。首先,在选定区域利用水下机器人对该江段水域实行样品采集,采用紫外可见分光光度法结合光度仪构建对重金属多组分微量元素浓度测试分析的技术,为实现多种重金属元素的同时检测,选择敏感且合适的螯合显色试剂,并对实验数据进行采集;以紫外可见分光光度仪采集的多组实验数据为基础,对光度仪测量的响应信号变化状态进行观察,利用卡尔曼滤波算法与仪器实现联机并分析系统中待测重金属元素的浓度。实验证明,对海洋水域重金属污染状况的检测为水质监测管理提供可靠数据。     

水下滑翔机三维自由扰动分析

水下滑翔机以其低功耗、低成本和低噪声等优势在海洋科研、环境监测、资源探测和军事侦察等领域具有广阔的应用前景,文章分析水下滑翔机三维定常运动自由扰动过程各特征参数的运动模态、衰减速度和稳定性品质。通过对直线定常运动和螺旋定常运动的分析得到了水下滑翔机三维定常运动8个状态参数的变化特点。对水下滑翔机的设计和控制具有一定指导意义。     

海洋自由号的处女航

“海洋自由号”巨型客轮2005年8月在芬兰建成下水,2006年4月正式投入使用。制造商阿克尔造船厂以超过100亿美元的高价买给世界第二大游船公司——美国加勒比游船公司。这艘巨轮的总吨位为5.8万吨,长339米,宽56米,高72米,可称得上是个“海上巨无霸”。巨轮可容纳4375名乘客和1365名船员。它的问世,使当时世界上最大的客轮“玛丽女王之星”黯然失色。2006年4月29日,世界上最大的豪华游轮“海洋自由号”在德国的汉堡启航,然后驶往英国的南安善敦港,随后它就穿越大西洋,开始它的处女航。其间,它在加勒比海上航行了7天,驶向终点纽约。“海洋自由…     

水下无人船构建海洋环境监测系统研究

传统海洋环境监测是通过人工采集海水样品,在实验室进行数据分析。海水样本在采集和运输过程中容易被污染,进而降低监测数据的精准性,为此设计了一种水下无人船构建海洋环境监测系统。硬件系统通过选择高频率、高分辨率的传感器左右分割数据,进而设置监测电源的电路接口来完成构建。设计基于C语言的下位机,以及LabView平台的上位机程序,完成系统软件程序构建,实现无人航行船水下监测。实验结果表明,水下无人船构建的海洋环境监测系统,在没有破坏原本海洋环境样本数据的基础上,提高了精准度。     

智能水下机器人路径规划方法综述

路径规划方法是智能水下机器人技术研究的核心内容之一,是实现自主航行和作业的关键环节。本文将水下机器人的路径规划方法按智能程度分为传统和智能两大类。传统方法包括基于路线图构建的路径规划方法、基于单元分解的路径规划方法以及基于人工势场的路径规划方法,智能方法包括基于群智能的路径规划方法和基于机器学习的路径规划方法。针对水下机器人规划环境的特点,分别对这几类典型方法进行总结与评价,重点分析了智能方法的优缺点和关键问题,最后展望智能水下机器人路径规划的未来研究方向。     

我国海洋水下工程技术的发展与展望

从阐述海洋水下工程技术的概念内涵着手,评估了国内外海洋水下工程技术的发展状况,并依据对我国海洋水下工程技术的需求和研发资源的分析,提出了未来10年我国海洋水下工程技术的研发重点和若干建议.     

智能水下机器人路径规划方法综述

路径规划方法是智能水下机器人技术研究的核心内容之一,是实现自主航行和作业的关键环节。本文将水下机器人的路径规划方法按智能程度分为传统和智能两大类。传统方法包括基于路线图构建的路径规划方法、基于单元分解的路径规划方法以及基于人工势场的路径规划方法,智能方法包括基于群智能的路径规划方法和基于机器学习的路径规划方法。针对水下机器人规划环境的特点,分别对这几类典型方法进行总结与评价,重点分析了智能方法的优缺点和关键问题,最后展望智能水下机器人路径规划的未来研究方向。     

智能水下机器人自救模糊专家系统研究

智能水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle-AUV)是高技术的集成体，它不仅需要投入大量的人力、物力和财力，而且涉及诸多国家机密，因此必须确保AUV的安全。在出现故障或危险时，AUV应具有智能决策自救能力，从而把损失降到最低。针对AUV故障原因及危险情况的不确定性和模糊性，本文采用模糊推理与专家系统相结合的方法。模糊推理能有效地处理模糊性和不确定性问题，而专家系统具有很强的逻辑推理和问题综合的能力，两者结合能有效解决AUV的自救问题。模糊专家系统以Visual C 为开发工具，结合OpenGL和3DMAX技术，对自救过程进行模拟仿真，为智能决策自救系统研制提供技术支持和试验平台。     

一种半自由水下拦截网性能研究

水下应用中,网是一种常见的工具。与固定式工具相比,由于其自由/半自由属性,受水流及波浪的影响很大。特别是对于遂行拦截功能的网体来说,其姿态的变化将带来有效拦截面积的变化。针对半自由水下柔性网体,研究了水流及波浪对其姿态的影响,以及其对特定目标的拦截效果,并进行了仿真和水洞试验。结果有助于对其的使用提供参考,并对其在水下作战中的应用进行探讨。     

海洋调查中水下目标的定位与描述

介绍在海洋调查中，采用差分GPS对水下目标进行定位的几种方式，并对水下目标定位的精度进行估计。在声纳图象中还对目标的位置、大小和高度进行了定量描述。     

海洋缆索对水下航行器的动态响应

海洋水下拖曳系统在海洋资源开发的过程中发挥着越来越重要的作用。海洋拖缆与水下拖体之间的作用相互影响、相互耦合。尤其是当水下航行器质量较小时,这种影响不可忽略。拖曳缆索的形态变化将直接影响水下航行器的运行轨迹。通过对缆索动态偏微分方程在时间上和空间上离散化处理,将无法确定缆索单元长度的问题转化为缆索单元可确定问题,并采用有限差分法进行了求解,得到了航行器直航状态下缆索的几何形态图和回转状态时缆索的几何形态图。通过将结果与实验值进行对比分析,发现在误差允许范围内(10%),这说明建立的缆索动态模型对航行器运动状态进行预测是可行的。     

水下多智能体系统快速编队控制

针对水下多智能体系统在无向网络下的快速编队问题,提出基于智能体当前和过去状态的快速编队控制算法。利用矩阵理论和频域分析法,得到该算法能使系统快速编队的过去状态区间。仿真示例验证了其有效性。