水下无人潜航器步入新时代
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全国国家安全教育日演讲稿:提升国家安全意识、争做时代新人【与】2019年第四个全民国家安全教育日国旗下讲话稿全国国家安全教育日演讲稿:提升国家安全意识、争做时代新人(敬礼)敬爱的老师、亲爱的同学们:大家好!今天我国旗下发言的题目是《提升国家安全意识、争做时代新人》。
去年4月12日南海海域的那场大阅兵。
从“辽宁”舰,“呼伦湖”号补给舰,到“石家庄”号驱逐舰,“昆仑山”号船坞登陆舰;从“昆仑山”号,“五台山”号坦克登陆舰,到“济南”号导弹驱逐舰,“黄石”号轻型护卫舰……这些大国重器悉数亮相,振奋了所有中国人。
中央军委第一次在南海海域举行隆重阅兵,是新中国历史上规模最大的海上阅兵,是新时代人民海军的豪迈亮相!也许你是一个小学生,只是无意地在网站上回答了一个有关国家信息安全的问题.你以为只是解答了别人的疑惑。
也许你是一个摄影爱好者,只是在网上上传了一张我国军事基地的照片.也许你是一个快递员,只是为外国友人提供了一份市场调研数据……你以为只是为他人提供了一份便利。
不!这些都可能成为损害国家利益的潜在威胁。
国家安全是指什么?它指的是国家政权、主权、统一和领土完整、人民福祉、经济社会可持续发展和国家其他重大利益相对处于没有危险和不受内外威胁的状态,以及保障持续安全状态的能力。
2015年7月1日,全国人大常委会通过《中华人民共和国国家安全法》,把每年4月15日定为全民国家安全教育日,要求将国家安全教育纳入国民教育体系,提升全社会的国家安全意识。
今天,2019年4月15日,迎来了我国第四个全民国家安全教育日。
国家安全,从来都不是说说而已!当今世界,战火升级,风云又起。
我们应该如何保护国家安全?应该掌握哪些国家安全知识呢?保护国家安全,少年儿童能做些什么呢?请看下面这段微视频。
为了国家安全,多少英烈抛头颅洒热血;为了国家安全,多少解放军守国门,戍边疆。
面对和平的逆流,除了当头棒喝之外,更应该实现强国梦、强军梦。
只有中国更强大了,才能震慑住逆流而动者;只有中国更强大了,才能让人民更有安全感、获得感和幸福感。
深海探索中的科技突破地球上70%的面积都被海洋覆盖着,而深海更是人类最为陌生的领域。
尽管在过去的数十年中,人类已经探索了大约5%的海洋,但深海挑战着人类的极限。
深海中的高压、低温、黑暗和不断变化的环境给人类探险造成了巨大的难度和危险。
然而,随着技术的发展,人类正在越来越深入地探索深海,而科技突破正是推动深海探索的重要因素。
一、无人潜水器在深海探索中,无人潜水器已成为一种不可或缺的工具。
与传统的有人深潜相比,无人潜水器拥有更高的安全性、更长的工作时间和更宽广的适用范围。
无人潜水器越来越小巧,越来越便携,可以完成越来越多样化的任务。
深海探险中最著名的无人潜水器是美国海洋学家罗伯特·巴拉德在1985年发明的“阿贡奎娜号”。
它可以携带科研人员下潜2.5公里深的海底,可以拍摄海底生物图像,采集地质和化学样本等。
随着技术的发展,现在的无人潜水器可以下潜到6000米以上的深度,如中国自主研发的“梦蝶号”无人潜水器。
它成功地在深海搜寻到了“千年冰人”船只,发现了新的蟹种、海绵、梭子鱼和溶解有机物等,为深海生态学和生命origins提供了宝贵的数据。
二、声学探测和卫星技术声学探测和卫星技术是深海探索中的重要技术突破。
声学探测工具可以用声波进行深海探测、地质勘探、海底地形测量和温度测量。
卫星技术可以通过遥感手段获取海洋大气数据,掌握海洋相关信息,包括海水温度、海洋盐度、浪高和潮汐等重要数据。
这些技术的应用拓展了深海探索的范围,为人类揭示了一些之前无法得知的信息。
例如,世界海洋卫星上能够实时监控海洋二氧化碳吸收和温室气体排放;复杂的声学探测系统可以探测到深海中的生物和物理结构,揭示海底环境和生态的多元化。
三、微机电系统和新材料微机电系统和新材料是深海探测中的另一重要突破。
这些科技突破使得标准件向小型化发展,便于应用于深海中、无需太多空间的仪器。
同时,新材料的研发也促进了深海探测技术的进一步提高。
例如,石墨烯等新材料的应用加强了深海无线电通信,而金属发泡材料则可以通过减小其密度,增加器件浮力,进而有效降低材料在深海环境下的压力值。
基础科技船舶物资与市场 30 引言水下无人航行器(UUV ,Unmanned Underwater V ehicle ),又称无人潜水器,是一种无人水下智能化平台,通常被各国海军用于水下搜索、监视、侦察、猎雷、通信、导航和反潜作战等任务,具有广泛而重要的军事应用价值。
因此,世界各国对其青睐有加。
目前,随着人工智能(AI ,Artificial Intelligence )技术的成熟和推广应用,智能化UUV 将在海战中扮演更加重要的角色。
一般而言,依据UUV 的主体尺寸大致可将其分为4个等级[1,2]:小型UUV 、中型UUV 、大型UUV 和重型UUV 。
其中,小型UUV 的直径在3~10 inch (76~254 mm )之间,中型UUV 直径在10~21 inch (254~533 mm )之间,大型UUV 直径在10~21 inch (254~533 mm )之间,重型UUV 直径在21~84 inch (533~2133 mm )之间。
其中,重型UUV (Extra-Large Unmanned Underwater Vehicle ,XLUUV )一般搭载有各类武器或者任务载荷舱,具备导航定位、海上火力投送、保障与支援、航行器间通信联系、战场态势评估等功能,是一种可自主航行的察打一体型智能化无人水下作战平台。
近年来,世界各国在重型UUV 的装备方面均有一定发展,其中美国在这一领域已连续研究多年,研制了多型工程样机,并通过持续的海上试验获取了大量数据。
除此之外,俄罗斯、法国等传统海军强国,乃至伊朗、韩国等区域性海洋国家也在积极开展重型UUV 的研制。
重型UUV 正成为各国海军追捧的一个新的热点装备。
本文选取美俄等国海军中有代表性的重型UUV 技术方案,逐一进行介绍,旨在为我国装备论证部门及工业部门开展该领域的相关研究提供借鉴与支持。
国外重型无人潜水器最新发展动态及启示叶效伟1,胡桂祥2,俞圣杰1(1.中国船舶科学研究中心 深海载人装备国家重点实验室,江苏 无锡 214082;2.南京理工大学 泰州科技学院,江苏 泰州 225200)摘 要 :目前,重型无人潜水器成为世界各国海军关注的热点装备。
1.目前,人工智能发展存在的问题不包括()。(分) A.泡沫化 B.重复化 C.与应用结合不够紧密 D.缺乏热情 我的答案:D √答对 2.智能制造的核心是改变传统产品的本质,最终实现产品的“三化”,其中不包括()。(分) A.数字化 B.网络化 C.智能化 D.规模化 我的答案:D √答对 3.微博上面人们最关心的与人工智能相关的关键词是()。(分) A.善恶、安全、就业、进化、终结 B.善恶、安全、就业、进化、法律 C.善恶、安全、就业、风险、终结 D.善恶、安全、进化、风险、法律 我的答案:B ×答错 年8月,日本电视台报道称,东京大学医学研究所通过运用IBM的人工智能平台Watson仅用10分钟就诊断出了资深医师难以判别出来的()。(分)
A.甲状腺癌 B.胰腺癌 C.淋巴癌 D.白血病 我的答案:D √答对 5.成年男性的正常脉搏为每分钟()次。(分) ~80 ~90 ~100 ~120 我的答案:A √答对 6.成年女性的正常脉搏为每分钟()次。(分) ~80 ~90 ~100 ~120 我的答案:B √答对 7.世界上第一个将芯片植入体内的人是()。(分) A.凯文·沃里克 B.布鲁克斯 C.罗斯·昆兰 D.杰弗里·辛顿 我的答案:A √答对 8.约瑟夫·维森鲍姆教授开发的()被设计成一个可以通过谈话帮助病人完成心理恢复的心理治疗师。(分)
A.微软小冰 B.苹果Siri C.谷歌Allo
我的答案:D √答对 9.()是没有人驾驶、靠遥控或自动控制在水下航行的器具。(分) A.无人机 B.战场机器人 C.无人潜航器 D.无人作战飞船 我的答案:C √答对 10.智能制造的本质是通过新一代信息技术和先进制造技术的深度融合,实现跨企业价值网络的横向集成,来贯穿企业设备层、控制层、管理层的纵向集成,以及产品全生命周期的端到端集成,而()是实现全方位集成的关键途径。(分)
A.标准化 B.数据化 C.流程化 D.网络化 我的答案:A √答对 11.()是普遍推广机器学习的第一人。(分) A.约翰·冯·诺依曼 B.约翰·麦卡锡 C.唐纳德·赫布 D.亚瑟·塞缪尔 我的答案:C √答对 12.在农业领域的()环节,智能的农业机器人可以利用图像识别技术获取农作物的生长状况,判断哪些杂草需要清除,判断哪里需要灌溉、施肥、打药,并立即执行。(分)
潜水器技术的创新与突破潜水器是一项与海洋环境息息相关的技术。
在深海科学研究、海底资源勘探、军事侦察等多个领域都有着广泛应用。
潜水器的技术创新和突破直接关系到能够对深海环境进行深入探索和研究的能力,并对未来海洋产业的发展起到重要的推动作用。
随着科技的进步,潜水器的技术也不断发展。
从最早的人工潜水器到现代的遥控潜水器,潜水器在各方面都进行了不同程度的改进。
现在,自主潜水器已经成为发展的主要趋势,这种潜水器具备了独立的探测能力和海洋环境数据采集和传输能力。
这种潜水器可以根据预设程序自由探测和运行,将所采集到的各种数据发送回到岸上研究人员进行分析和研究。
而在现代自主潜水器中,海底机器人更是具备了极高的自主性和智能化能力,人们把它们视为研究深海和海洋资源的“利器”。
海底机器人指的是能够自主工作的机器人,它们通常采用遥感技术,有着很强的环境适应能力,可以进行多种复杂的操作任务,例如:海底地质调查、构造勘探、深海潜水等。
这种新型机器人可以根据预设好的任务指令自主滑行,并可以对海洋环境进行自动探测。
它们的灵敏度和预判性能都非常强,可以在深海环境下进行复杂的海底勘探,为人类研究“最后的边界”——深海提供了无限的新机遇和新挑战。
一直以来,潜水器发展的主要方向都是追求能够更大程度的降低对人力资源的依赖性。
为此,自主潜水器及海底机器人等在设计时都也注重着降低造价,方便维护等方面进行优化改进,使得设备价格更为亲民化。
同时,自主潜水器技术的发展也给海洋矿产开采带来了全新的技术革命。
在采矿方面,自主潜水器的突破在于可以实现低成本、高效率的海洋矿产开采。
因为上下游业务机器人可以在较远的距离内协同作业,而不需要为了可以操纵而减少到达海洋地端和工业区的时间,因此可以有效减少采矿的成本。
同时,这些设备都具备良好的环境工程设计能力和机电一体化功效,保障了其后续维护、升级和替换成本的可持久性。
不仅仅是海洋矿产的开采,潜水器的技术革新也使其在其他方面得到了广泛的应用。
usns alvin参数USNS Alvin是美国海军的一艘深海潜水器,它是一种用于进行科学研究、勘探和探索海洋深处的无人潜水器。
USNS Alvin有着悠久的历史和辉煌的成就,它不仅是科学家们探索海洋深处的重要工具,也是人类对海洋深渊的好奇心和探索精神的象征。
USNS Alvin是美国深海研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)于1964年建造的一艘潜水器,它是世界上第一艘具备深海潜水能力的无人潜水器。
USNS Alvin的设计目标是能够潜入深海达到6000米的深度,并能够在深海环境中进行科学观测和取样。
经过多年的改进和升级,USNS Alvin已经成为世界上最先进的深海潜水器之一。
USNS Alvin的主体结构由钢铁制成,具有良好的耐压能力。
它的外形呈圆筒状,长度约为23米,直径约为2.7米。
它的底部装有一对可收回的脚,可以在海底行走和稳定潜水器。
USNS Alvin内部设有三个观察舱,其中一个是驾驶舱,用于操控潜水器的运动;另外两个是科学观察舱,用于观察海底环境和进行科学实验。
USNS Alvin配备了先进的科学设备和探测仪器,包括摄像机、声纳、水下机器人等。
它还装备了一台强大的灯光系统,可以在深海中提供足够的照明。
USNS Alvin还携带了样品采集器和采样工具,可以对海底的岩石、沉积物和生物进行采样和研究。
USNS Alvin的潜水能力非常强大,可以在深海中停留数小时,并且可以进行多次潜水任务。
它的潜水深度可以达到4500米,足以满足大部分科学研究的需求。
USNS Alvin还具有较高的机动性和稳定性,可以在复杂的海底地形中自由移动和操作。
USNS Alvin的任务主要包括海洋科学研究、海底资源勘探和环境监测等。
科学家们利用USNS Alvin进行海底地质、生物和化学等方面的研究,揭示了许多深海生物和海底地形的奥秘。
USNS Alvin还参与了许多重要的科学探险,如发现了泰坦尼克号沉船和深海热液喷口等。
A.泡沫化B.重复化C.与应用结合不够紧密D.缺乏热情我的答案:D √答对2.智能制造的核心是改变传统产品的本质,最终实现产品的“三化”,其中不包括()。
(分)A.数字化B.网络化C.智能化D.规模化我的答案:D √答对3.微博上面人们最关心的与人工智能相关的关键词是()。
(分)A.善恶、安全、就业、进化、终结B.善恶、安全、就业、进化、法律C.善恶、安全、就业、风险、终结D.善恶、安全、进化、风险、法律我的答案:B ×答错年8月,日本电视台报道称,东京大学医学研究所通过运用IBM的人工智能平台Watson仅用10分钟就诊断出了资深医师难以判别出来的()。
(分)A.甲状腺癌B.胰腺癌C.淋巴癌D.白血病我的答案:D √答对5.成年男性的正常脉搏为每分钟()次。
(分)~80~90~100~120我的答案:A √答对6.成年女性的正常脉搏为每分钟()次。
(分)~80~90~100~120我的答案:B √答对7.世界上第一个将芯片植入体内的人是()。
(分)A.凯文·沃里克B.布鲁克斯C.罗斯·昆兰D.杰弗里·辛顿我的答案:A √答对8.约瑟夫·维森鲍姆教授开发的()被设计成一个可以通过谈话帮助病人完成心理恢复的心理治疗师。
(分)A.微软小冰B.苹果SiriC.谷歌Allo我的答案:D √答对9.()是没有人驾驶、靠遥控或自动控制在水下航行的器具。
(分)A.无人机B.战场机器人C.无人潜航器D.无人作战飞船我的答案:C √答对10.智能制造的本质是通过新一代信息技术和先进制造技术的深度融合,实现跨企业价值网络的横向集成,来贯穿企业设备层、控制层、管理层的纵向集成,以及产品全生命周期的端到端集成,而()是实现全方位集成的关键途径。
(分)A.标准化B.数据化C.流程化D.网络化我的答案:A √答对11.()是普遍推广机器学习的第一人。
(分)A.约翰·冯·诺依曼B.约翰·麦卡锡C.唐纳德·赫布D.亚瑟·塞缪尔我的答案:C √答对12.在农业领域的()环节,智能的农业机器人可以利用图像识别技术获取农作物的生长状况,判断哪些杂草需要清除,判断哪里需要灌溉、施肥、打药,并立即执行。
2018年2月,我有幸作为厦门大学国际法辩论队的一员,参加了由中国人民大学法学院举办的“中国第十六届Jessup 国际法模拟法庭全国选拔赛”。
在准备比赛的近半年时间里,我围绕无人水下潜水器的法律地位和无害通过制度等国际法问题,查阅了大量英文文献,通过认真思考,形成了对“无人水下潜水器在国际海洋法下的无害通过权问题”的粗浅认识。
赛后,我继续深化对相关问题的思考,并将自己的认识成文,以与方家交流、请教。
一、无人水下潜水器的定义与法律地位(一)无人水下潜水器的定义无人水下潜水器(Unmanned Undersea Vehicle 或Autonomous Underwater Vehicle)是海洋大国通常应用的一种自动航行设备。
它一般用于执行海军任务、进行科研探测等活动,可按照预先设定的程序下依其线路水下航行,并执行搜集光学信息、声学信息等作业行为。
由于该种航行设备仅始于20世纪90年代,国际海洋法学界目前尚无对其统一而有法律拘束力的定义。
美国海军将其定义为:“自力推进的潜水器,其航行为全自动(预先编程或实时自适应控制任务)的或者在最小程度的人为监控下,且除了需要光缆进行数据传输外,可自由潜行而不受约束。
”[1]虽然无人水下潜水器还没有统一的定义,但通常而言,它主要具有以下几个特征:第一,就装置尺寸而言,其通常较小,无法与载人船舶相比;第二,就航行空间而言,其虽然一般具备水面航行的能力,但却以水面下航行为主;第三,就航行方式而言,其一般按照计算机程序既定的线路航行,且无法载人;第四,就装置用途而言,其具有科学考察、军用信息搜集等主要作用。
本文所探讨的“无人水下潜水器”,即指基本具备上述四种特征的航行装置。
(二)无人水下潜水器的法律地位在处理国际海洋法律争端时,我们一般应该采取如下步骤,即首先考虑某一争端涉及的主体具有何种法律地位,进而选择专门调整该领域的法律规则与制度,从而正确地适用法律、解决问题。
对于无人水下潜水器而言,它在国际海洋法下尚未成为单独的一类法律主体。
深海探测技术的进展当我们把目光投向那神秘而广阔的深海世界,就会发现人类对它的了解还只是冰山一角。
然而,随着科技的不断进步,深海探测技术正以前所未有的速度发展,为我们揭开这片未知领域的神秘面纱。
深海探测面临着巨大的挑战,极端的压力、寒冷的温度、黑暗的环境以及复杂的地形,都使得深海探测成为一项极为艰巨的任务。
但科学家们凭借着坚韧的毅力和创新的精神,不断突破技术的瓶颈。
首先,深海探测装备的发展取得了显著的成果。
深海载人潜水器是其中的杰出代表,比如我国的“蛟龙号”。
它能够搭载科学家深入数千米的深海,进行实地观测和采样。
这种载人潜水器配备了先进的生命支持系统、导航系统和科学探测设备,让科学家们能够在深海中停留较长时间,进行更加细致和深入的研究。
除了载人潜水器,无人潜水器也在深海探测中发挥着重要作用。
无人潜水器包括遥控潜水器(ROV)和自主式潜水器(AUV)。
ROV 可以通过电缆由母船进行远程控制,执行各种复杂的任务,如海底采样、设备安装和维修等。
AUV 则具有更高的自主性,可以根据预设的程序自主航行,完成大面积的海底探测任务。
这些无人潜水器体积小、灵活性高,能够进入一些载人潜水器难以到达的区域。
深海探测中的声学技术也取得了重要突破。
声学探测设备可以通过发射和接收声波来测量海底地形、探测海底物体和监测海洋生物。
多波束测深系统能够同时测量多个波束的水深,快速绘制出大面积的海底地形图。
侧扫声呐则可以扫描海底的地貌和物体,为我们呈现出清晰的海底图像。
此外,声学多普勒流速剖面仪(ADCP)可以测量海流的速度和方向,对于研究海洋环流和气候变化具有重要意义。
深海摄像技术的进步让我们能够更直观地了解深海的景象。
高清摄像机和水下照明设备的结合,使得拍摄到的深海图像越来越清晰、细腻。
一些深海摄像机还配备了特殊的滤镜和传感器,能够捕捉到深海生物发出的微弱光线,让我们看到那些隐藏在黑暗中的神秘生物。
在深海探测中,传感器技术的发展也至关重要。
潜水器技术的发展与应用在探索神秘的海洋世界时,潜水器无疑是人类最得力的工具之一。
从早期简单的设计到如今高度复杂和先进的装备,潜水器技术经历了漫长而令人惊叹的发展历程,并在多个领域得到了广泛的应用。
回顾历史,早期的潜水器可以追溯到 17 世纪。
当时,人们对于水下探索的渴望促使他们制造出了一些简陋的潜水装置。
然而,这些早期的尝试往往受到技术限制,能够下潜的深度和停留的时间都非常有限。
随着工业革命的推进,科技的飞速发展为潜水器技术带来了新的突破。
在 19 世纪,一些更具实用性的潜水器开始出现。
它们采用了金属材料制造,配备了基本的照明和观测设备,使得人类能够在水下进行更深入的观察和作业。
进入 20 世纪,潜水器技术迎来了重大变革。
尤其是在第二次世界大战后,军事需求推动了潜水器技术的快速发展。
用于军事侦察、反潜作战等目的的潜水器不断涌现,其性能和功能得到了显著提升。
现代潜水器主要分为载人潜水器和无人潜水器两大类。
载人潜水器能够搭载科学家、工程师和探险家等人员深入海底,进行直接的观测和研究。
例如,我国的“蛟龙号”载人潜水器,创造了下潜 7062 米的纪录,为我国的深海科学研究做出了巨大贡献。
无人潜水器则包括遥控潜水器(ROV)和自主式潜水器(AUV)。
ROV 通常通过脐带缆与母船相连,由操作人员在船上进行远程控制。
它们广泛应用于海洋工程、海底资源勘探和科学研究等领域。
AUV 则能够自主规划路径和执行任务,具有更高的灵活性和自主性。
潜水器技术的不断发展,为众多领域带来了广泛的应用。
在科学研究方面,潜水器帮助我们更好地了解海洋的地质结构、生态系统和气候变化等。
通过对海底地形的测绘,我们能够揭示地球板块运动的规律,进一步探索地球的演化历史。
对海洋生物的观察和研究,有助于保护生物多样性和生态平衡。
在资源勘探领域,潜水器发挥着重要作用。
海底蕴藏着丰富的矿产资源,如石油、天然气、锰结核等。
潜水器能够对这些资源进行精确的探测和评估,为开采提供关键的数据支持。
水下无人潜航器步入新时代
2013年10月04日14:22来源:搜狐军事 作者:知远
世界各国军队都借助无人系统来提高他们的作战能力。然而,对于海军来说,使用无人
系统仍然受到一定的限制。但是,随着对潜航器、自动控制软件和水下通信技术的发展,这
种情况将发生改变。
最近几年,水下无人潜航器(AUV)技术逐渐满足了军事行动对它们的需求,这主要
归功于世界上走在前列的海军科学家和工程师。他们不知疲倦的工作,把水下无人潜航器
(AUV)技术推向前进。
工业部门的许多人士认为,水下无人潜航器与无人机(UAV)平分秋色的时代已为期不
远。
但要实现这个目标,还要克服许多困难,包括潜航器的操控性、动力限制以及水下系统
之间的自动控制模块的整合和配合。一些组织,比如美国的海军研究办公室、国防高级研究
计划局(DARPA)和北约,他们同商业和非商业组织一道正在攻克这些难题。
现在,这些年来的努力将要获得回报。
深入研究:水下无人潜航器技术
著名的水下无人潜航器计划是美国国防高级研究计划局的“深海行动计划”(DSOP)—
—这是其“分布式灵巧潜艇搜索计划”的一部分。2013年4月,自动水下无人潜航器的生
产商“金枪鱼”机器人公司结束了“深海行动计划”第二阶段的试验,成功进行了一次潜航
器的深水试验。这次为期6天的运行测试,进行了两次4450米的下潜,耗时11个小时。
“金枪鱼”机器人公司的首席执行官兼主席大卫•P•凯利指出:“正像我们计划的那样,
我们取得了预期的阶段目标”。
“潜航器的速度可以保证在其上整合其它的能力,并且证明这些能力非常好,或许比期
望的还要好”。
凯利补充说:“下一步要对携带传感器和自动控制系统的潜航器进行测试。目前,我们
处于合同的第三阶段,这个阶段关注的是把传感器完全整合进潜航器,而且还要生产第二套
系统来验证水下无人潜航器的联网能力。”
“金枪鱼”机器人公司以及其它的生产厂家正在研制潜航器,这样的潜航器可以在载人
平台难以适应的深度开展工作。
这个能力对于发现头顶上的潜艇是必需的,这是国防高级研究计划局和“金枪鱼”机器
人公司研发的潜航器的主要设计指标之一。
凯利解释:“对于深海行动计划来说,关注点是下潜深度,要下潜6000米。其次是深水
超高压浮力控制以及动力管理技术,动力管理技术可以保证耗能低,增加潜航器的续航力。”
“金枪鱼”机器人公司和通用动力高级信息系统公司共同参与了海军的“刀鱼”
(Knifefish)水下无人潜航器计划。“刀鱼”潜航器是从金枪鱼机器人公司成功研发的“金
枪鱼—21”水下无人潜航器演变而来的,估计“刀鱼”潜航器将在2017年投入使用。
具有重要意义的是,“刀鱼”的使用将结束海军部队使用海豚和海狮来侦察和扫除鱼雷
的历史。在过去50里,饲养和使用海豚和海狮是海洋哺乳动物计划的组成部分。
正像金枪鱼机器人公司一样,它们已经取得了一定的进步,但潜航器的续航力还需要改
进。“这还不是我们的预期目标,”凯利承认,“美国海军希望水下无人潜航器在离开母艇的
情况下独立执行任务达一星期,这有点超出了今天的能力。”
但是凯利认为,在不久的将来,水下无人潜航器将变得健壮和可靠,可以完成多种任务。
凯利预测,在十年内,潜航器将由概念系统完全变成实际装备。
自动控制技术解析
8月5日,国防高级研究计划局就一种新型的水下无人潜航器计划(被称为“长蛇座”
(Hydra))同工业部门进行磋商。按照国防高级研究计划局的要求,该潜航器可以在“在作
战条件下以一种新的方式来投送无人机和水下潜航器”。这个“母艇”计划意味着将更多地
依赖自动系统来执行更高级的任务。
自动控制软件的发展为克服一些关键问题提供了保证,比如水下通信和导航问题。无人
机(UAV)和遥控地面车辆的好处是人可以从数千英里之外对其控制,但是对于水下无人潜
航器来说这是不可能的。
“环境实在苛刻,在这样的环境下,我们的行动受限,”马萨诸塞州技术研究所(MIT)
自动海洋感知系统实验室(LAMSS)的负责人亨利克•施密特(Henrik Schmidt)教授解释说,
“在水下环境中,我们使用水下网络的方法与在空中完全不同。”
马萨诸塞州技术研究所的研究人员已经找到潜航器在水下航行时不需大量人为干预的
方法。最近,他们演示了一种系统,该系统可以使水下无人潜航器自动根据环境传感器的感
知信息作出不同的反应。
这个载荷自动系统或者称为“后座驾驶员”是一个独立的平台,可以使用于不同的水下
无人潜航器上,以完成不同的任务,并且不要改变软件。“我们可以购买现成的潜航器来完
成许多任务,因为自动控制系统被加装在载荷上,”施密特说,“我们的载荷很轻便”。
这是研发面向任务的操作系统(MOOS)软件结构的结果。面向任务的操作系统计划是由
美国海军研究办公室发起的,最近使用一种即插即用的自动模块,这种模块被称为
“Gumstix”,该模块作为水下无人潜航器的可移动存储驱动装置。
马萨诸塞州技术研究所对国防高级研究计划局的“深海行动计划”作出了许多贡献。“我
们把传感器数据同建模结合起来,在艇上精确地获得声学和海洋环境,然后把这些措施用于
决策,”施密特教授说,“5年前,我们不可能把这些模型和估计安装在潜航器上,因为适用
于潜航器的计算机技术还不够成熟。”
由于Gumstix模块和面向任务的操作系统(MOOS)的出现,把自动系统安装在任何现
成的水下无人潜航器上成为可能。最近在对“金枪鱼”潜航器的测试中,即使用Gumstix
单元替换了标准可移动数据存储单元(RDSM)。然后,载荷软件同便携式电脑之间进行了通
信,这模拟了实际环境,呈现了实际动态和传感器的输入情况。
施密特教授预测,水下无人潜航器技术的下一次创新将是多个潜航器之间协同工作,而
不是局限于单个单元。但是,在这样的情况下,通信将是面临的一个大问题。施密特教授说:
“同传统平台对比,我们必须了解潜航器作为一个小组将如何工作。”
水下编组:形成强大的编队
在北约海洋研究和实验中心(CMRE),关于水下无人潜航器之间配合的研究已经开始。
北约海洋研究和实验中心位于意大利,该中心一直与其欧洲伙伴致力于研发水下无人潜航器
系统,该系统通过水声调制解调器保证一个水下无线网络实现通信。最终研制的系统是一个
由多个不同的无人艇组成的系统,该系统可以合作完成任务。
北约海洋研究和实验中心的一个主要目标是,对通信进行标准化,形成一套通用的协议,
从而保证北约成员国之间的水下无人潜航器可以协同工作。北约海洋研究和实验中心的副首
席科学家詹姆斯•H•米勒博士说,希望实现符合WIFI标准的水下连接。
“这对于北约来说,是一件比较困难的事情,因为我们使用不同的语言,而且每个国家
的潜航器使用的通信语言也不同。”
7月,自组织海洋机器人系统逻辑连接物理节点(MORPH)计划的海试将举行。来自5
个国家和8个研究组织的32个科学家成功演示了组成钻石形的水下无人潜航器之间(两个
水下和两个水上)的配合行动。
在一些领域合作效果显著,比如反潜战,因为同有人潜艇相比,水下无人潜航器的速度
较低。米勒博士说:“我们喜欢驾驶一辆速度较低的摩托车,试图抓获一辆高速行驶的轿车
的警察。所以,我们必须部署许多潜航器来等待和抓获潜艇。”科学家正在研究水下无人潜
航器发现、跟踪以及把相关信息通知其它潜航器的方式,这意味着在一段距离内,要重复几
个这样的动作。
海洋研究和实验中心同北约盟军海上司令部(位于英国的诺斯伍德)和盟军转型司令部
紧密合作,以加速把水下无人潜航器从概念变成实际能力。
最近几年,潜航器技术进步较快,这包括自动控制软件和水下通信技术。同载人平台相
比,水下无人潜航器的风险和成本较低,尤其是,无人平台的成本同现有的载人平台相比,
成本低得多。
把水下无人潜航器使用于反潜战和扫雷行动,那么接下来还要发生什么?海军正在研究
自动水下潜航器的一些技术,一旦他们认为这些技术可行,他们可能很快研发自动水下潜航
器的对抗技术。正像北约海洋和实验中心的米勒博士指出的那样:“在战争史上,进攻和防
御并存,你很快适应一个新型的进攻和防御方式。”
最近,水下无人潜航器技术的进步,以及它们对海军作战行动的影响,意味着这些对抗
技术将要实现,这比我们开始预测的还要早。 知远/子曰