无人潜航器简介 lizhen.

无人水下潜航器（UUV）最早出现于20世纪60年代。

在发展初期，UUV主要用于深水勘探、沉船打捞、水下电缆铺设及维修等民用领域，后逐步扩展应用于水下声源探测、协助潜艇深水避雷、港口战术侦察等军事领域。

近十几年来，随着平台、推进器、导航、控制系统以及传感器技术的发展，加上现代战争追求人员零伤亡的理念，UUV的军事应用得到高度重视，其在水下侦察、水下通信和反潜、反水雷作战、信息作战等领域的应用得到了空前发展。

美国国防部于2007～2013年间前后发布了4版《无人系统（一体化）路线图》，其中针对UUV的4个级别将任务按优先级扩充为17项，如表1所示。

表1 不同级别UUV任务需求优先级美海军于2000年和2004年分别发布两版《海军无人水下潜航器总体主规划》，将UUV（不分级别）的任务按优先顺序归纳为9类：①情报/监视/侦察（ISR）；②水雷对抗（MCM）；③反潜战（ASW）；④检查/识别；⑤海洋调查；⑥通信/导航网络节点（CN3）；⑦载荷投送；⑧信息作战；⑨时敏打击。

不论是《海军无人水下潜航器总体主规划》，还是《无人系统（一体化）路线图》，这几版文件中对于所有级别的UUV，情报/监视/侦察（ISR）、检查/识别和水雷对抗（MCM）这3项任务的排序都十分靠前，这也印证了在当今复杂国际环境下美国海军对于这3项UUV任务执行的迫切需求。

UUV执行各项任务无一不需要声呐的配合，尤其是对于ISR、检查/识别和MCM，声呐性能的优劣，往往是任务完成度的决定性因素。

根据功能的不同，UUV声呐装备主要分为三大类：通信声呐、导航声呐和探测声呐，如图1所示。

图1 UUV主要声呐装备通信声呐主要用于UUV与协同行动的其他UUV、母船（艇）或通信浮标之间的信息链接；导航声呐为UUV的安全航行和执行作业任务提供其位置、航向、深度、速度和姿态等信息；探测声呐主要用于警戒、探测、识别水中或沉底目标信息，对水下地形、地貌、地质进行勘察和测绘。

深海探索的新型科技设备深海是地球上最神秘、最广袤的区域之一，覆盖面积超过70%的地球表面。

由于环境的极端和复杂，深海探索一直是人类科学研究中的一大难题。

近年来，随着科技的快速发展，越来越多新型科技设备应运而生，它们在深海探测、观测和研究中发挥着重要的作用。

本文将探讨几种新型科技设备在深海探索中的应用，以及它们对未来深海研究的重要意义。

一、深海无人潜水器深海无人潜水器（Unmanned Underwater Vehicle，UUV）是用于进行深海探测的一种无人操作设备。

它们可以在极端的压力和低温环境下工作，并具备远程控制和自主导航能力。

近年来，随着技术的不断进步，UUV在各个领域得到了广泛应用，包括科学研究、海洋勘探及军事侦察等。

1.1 技术特点现代无人潜水器配备了先进的传感器、摄像头及数据处理系统，使其能够实时采集环境数据及图像信息。

这些设备通常具备高耐压性和较长的续航能力，可以在数千米深的海底环境中长时间工作。

1.1.1 感知与导航技术无人潜水器配置了多种感知与导航技术，包括声呐、视频图像传感器和惯性导航系统。

这使得它们能够在复杂环境中精确定位并避开障碍物，同时获取高质量的数据。

1.1.2 自主学习与适应性新型UUV还具备自我学习和适应能力，通过机器学习算法不断优化其操作，提高探测效率。

这种能力使其能够更好地应对变化多端的深海环境，更有效地完成科学任务。

1.2 应用实例目前，无人潜水器被广泛用于科学考察和环境监测。

例如，在马里亚纳海沟的探测任务中，研究人员利用UUV对该地区进行高精度三维成像，并推动了深海生物多样性的研究。

二、深海可视化技术随着图像处理技术的发展，深海可视化技术也得到了显著改进。

这类技术通常结合声呐扫描与视频成像，为科学家们提供了生动且真实的深海探索图景。

这可以帮助研究人员全面了解深海生态系统以及底栖生物群落分布情况。

2.1 声学成像技术声纳是深海可视化技术中最常用的一种手段，其基本原理是通过发送声波并接收反射波来获得目标物体的信息。

现代电子技术Modern Electronics Technique2024年5月1日第47卷第9期May 2024Vol. 47 No. 90 引 言无人潜航器（Unmanned Underwater Vehicle, UUV ）在20世纪50年代开始出现，当时主要应用于民用领域，比如：海洋科学领域的考察、水下打捞和水下电缆的铺设等[1]。

随着科学技术的发展，计算机技术、通信技术、大规模集成电路、材料、导航技术[2⁃3]及能源[4]等技术的跨越式发展，无人潜航器的功能更加丰富、下潜深度更深，应用领域也从民用扩展到了军用。

当前人工智能的飞速发展，无人潜航器也从遥控式发展到了自主式[5]，其应用也更加广泛。

无人潜航器具有体积小、重量轻、灵活性高等特点，非常适用于水下目标的探测和识别，也被广泛应用于军事用途，成为世界各国研制的重要水下装备。

目前国外有美国、俄罗斯、英国、德国、法国、印度、韩国、日本等十几个国家二十几个研究机构进行无人潜航器研制，足以看出在未来海洋战争中无人潜航器将发挥重要的作用，研究无人潜航器的军事应用有着重要的意义[6⁃8]。

1 无人潜航器在水下作战的应用1.1 无人潜航器在水下侦察搜索中的应用随着传感器技术、能源技术及人工智能技术的发展，无人潜航器探测能力更强、续航距离更远、自主化程度更高，能够在水下作战中发挥更大的作用。

因无人潜航器自身特有的体积小、灵活性高、隐蔽性强的特点，无人潜航器能够完成水下的侦察与搜索任务，可以对重要的海域或者重要的海上运输线完成搜索和侦察，也可组成无人潜航器集群对重要海域的海洋水文环境资料进行搜集，并完成搜索数据的回传，以便战时能够提前掌握海域环境[9]。

无人潜航器解算目标运动要素的一种方法张 严， 朱伟良， 程 菲（海军潜艇学院， 山东 青岛 266199）摘 要： 随着计算机技术、人工智能、能源技术的发展，无人潜航器也被应用于军事领域。

在分析了无人潜航器水下侦察搜索、反水雷战、水下诱骗战应用的基础上，提出潜艇采用线导方式控制双无人潜航器进行目标运动要素解算的方法，并分别通过图解法和计算法分析了其解算的原理。

2024年无人潜航器市场调研报告1. 引言无人潜航器是一种能够在水下环境中独立工作的设备，通过搭载各类传感器和执行器，实现对水下目标的勘测、观测和采样等任务。

近年来，无人潜航器在海洋资源勘测、海洋环境监测和水下考古等领域得到广泛应用。

本报告旨在对无人潜航器市场进行调研，并分析其发展趋势和商机。

2. 市场概况无人潜航器市场呈现快速增长的态势。

目前，该市场主要由航母潜航器和自主潜航器两大类产品组成。

航母潜航器一般由海洋科研机构或大型企业独立研制，并在特定任务中使用。

自主潜航器则是指由多个小型潜航器组成的网络，能够进行协同工作。

自主潜航器市场增长迅猛，受到越来越多领域的关注。

3. 市场驱动因素3.1 技术进步无人潜航器的迅猛发展得益于技术的不断进步。

随着传感器、通信和导航技术的提升，无人潜航器具备更高的自主能力和数据处理能力，能够在复杂水下环境中开展更加复杂的任务。

3.2 海洋资源勘测需求随着人类对海洋资源的需求不断增加，海洋资源勘测成为重要的任务。

无人潜航器能够深入水下环境，对海底地形、生物资源和海洋矿产进行调查，为海洋资源的开发提供重要的数据支持。

3.3 环境监测需求为了保护海洋生态环境，对海洋环境进行实时监测显得尤为重要。

无人潜航器能够搭载各类传感器，对水下环境参数进行监测，提供有关海洋环境状况的数据，为环境保护提供科学依据。

4. 市场竞争格局目前，无人潜航器市场竞争激烈，主要供应商包括国际知名企业和本土企业。

国际知名企业凭借先进的技术和规模经济优势，占据市场的主要份额。

本土企业则通过技术创新和服务质量的提升，逐渐蚕食国际竞争对手的市场份额。

4.1 国际知名企业国际知名企业在无人潜航器市场具有较强竞争力，例如美国的Bluefin Robotics、法国的iXblue、德国的Schilling Robotics等。

这些企业在技术研发、产品质量和市场拓展方面处于领先地位。

4.2 本土企业中国无人潜航器市场的本土企业也逐渐崭露头角。

如何预防无人潜航器1. 简介无人潜航器作为一种新型的水下探测工具，被广泛应用于海洋科学研究、海洋资源勘探和水下工程等领域。

然而，由于其操作方式的特殊性以及水下环境的复杂性，无人潜航器在使用过程中存在一定的安全风险。

为了保障无人潜航器的安全运行和避免潜在的危险，本文将介绍一些预防措施和应对策略。

2. 安全预防措施2.1 设立安全准则在无人潜航器的使用过程中，设立明确的安全准则是非常重要的。

这些准则应包括潜水员的小时限制、设备的保养和维护、事故报告和分析要求等内容。

同时，还应该制定相应的处罚措施来保证准则的严格执行。

2.2 定期维保与修理无人潜航器的各个部件在长时间的使用后，可能会出现损坏或老化的情况。

为了防止设备故障导致事故发生，应定期对无人潜航器进行维护和修理。

同时，还应建立完善的维护记录，以便及时发现并解决问题。

2.3 配备紧急救援装备在潜水作业中，事故的发生时难以预料的。

为了能够及时应对可能发生的紧急情况，必须配置相应的紧急救援装备，如救生衣、救生圈、急救药品等。

这些装备应放置在易于取用的位置，并且定期检查其完整性和有效性。

3. 应对策略3.1 建立应急预案为了在事故发生时能够迅速应对，应建立完善的应急预案。

这个预案应包括事故识别流程、急救程序、联络方式、应急装备使用说明等内容。

所有参与作业的人员都应接受相应的培训，并熟悉应急预案的内容。

3.2 加强人员培训操作无人潜航器的人员需要经过专门的培训，掌握潜水安全知识和操作技能。

他们应了解各个部件的使用方法、维护要求和故障处理的基本知识。

培训过程中还要强调潜水工作的注意事项和安全意识，以提高人员的应对能力和事故处理能力。

3.3 加强沟通与协作无人潜航器的操控需要多个环节的协调与沟通。

为了确保潜水作业的顺利进行，必须加强沟通与协作能力的培养。

每个人员都应清楚自己在系统中的角色和职责，并与其他人员密切配合，共同完成任务。

3.4 实施全程监控在无人潜航器的运行过程中，应实施全程监控。

无人潜水器标准国标无人潜水器（Remotely Operated Vehicle，ROV）是一种能够在水下进行各种任务的机器人设备。

它可以被遥控操作，用于深海勘探、海底资源开发、水下考古、海洋科学研究等领域。

为了确保无人潜水器的安全性、可靠性和互操作性，制定一套国家标准是非常必要的。

一、引言无人潜水器的应用范围越来越广泛，但由于各个厂家生产的无人潜水器存在差异，导致在实际应用中存在一些问题。

为了解决这些问题，制定一套无人潜水器标准国标是非常重要的。

二、标准的目的和适用范围无人潜水器标准的目的是为了规范无人潜水器的设计、制造、测试和使用，确保无人潜水器的性能和质量符合要求。

该标准适用于所有生产、销售和使用无人潜水器的相关单位和个人。

三、术语和定义在制定无人潜水器标准时，需要明确一些术语和定义，以便于各方理解和遵守。

例如，无人潜水器的定义、遥控操作的定义、水下任务的定义等。

四、技术要求4.1 机械结构无人潜水器的机械结构应具备足够的强度和刚度，能够承受水下环境的压力和冲击。

同时，机械结构应具备良好的防水性能，确保内部电子设备的安全运行。

4.2 电气系统无人潜水器的电气系统应符合相关的电气安全标准，具备过载保护、短路保护等功能。

电气系统的设计应合理，布线清晰，易于维修和检修。

4.3 传感器和控制系统无人潜水器应配备必要的传感器，如深度传感器、温度传感器、水质传感器等，以便于获取水下环境的相关数据。

控制系统应能够准确地接收和处理传感器数据，并根据需要进行相应的控制操作。

4.4 通信系统无人潜水器的通信系统应具备稳定可靠的通信能力，能够与地面控制中心进行实时的数据传输和指令交互。

通信系统的设计应考虑到水下环境的复杂性和不稳定性。

五、测试方法和评估标准为了确保无人潜水器的性能和质量符合要求，需要制定相应的测试方法和评估标准。

例如，对机械结构进行压力测试、对电气系统进行电气安全测试、对传感器和控制系统进行功能测试等。

无人潜水器在海洋科学中的应用研究 随着科技的不断发展，无人潜水器的应用范围越来越广泛，其中在海洋科学领域的研究尤其重要。本文将着重探讨无人潜水器在海洋科学中的应用及其研究进展。

一、无人潜水器的概述 无人潜水器是一种能够自主潜入水下进行科学探测的机器人，它不仅可以执行海洋科学领域的研究任务，还可以执行浅水区的资源调查、海底功率电缆的检查和维护等任务。相对传统的潜水器，无人潜水器具有机动性强、节省人力物力等优点，越来越受到科学家的青睐。

二、无人潜水器在海洋科学领域的应用 1. 海底地貌的调查研究 对于人类来说，海底地貌一直是一个神秘之地，它涵盖着波浪、气象、地质、生物等多方面的因素。无人潜水器具有更大的灵活性和机动性，可以在海底的各种地形上进行调查。同时，无人潜水器可以进行洋底沉积物采样，在带回样品后，科学家可以通过样品来研究海底地貌的形成历史。

2. 海洋生物学研究 海洋生物学研究是无人潜水器的又一大应用。因为无人潜水器可以在海底研究区域停留几天甚至几周，此时，这些机器人会拍摄到很多海底生物的活动画面，这为科学家研究海洋生物的行为提供了很好的数据。

3. 环境监测 无人潜水器还可以承担环境监测任务，如海底热泉的温度测量、海洋污染物监测和尸体搜寻等，这些监测应用都需要进行连续的长时间观测，无人潜水器适用于这方面的应用需求。

三、无人潜水器在海洋科学领域的研究进展 无人潜水器在海洋科学领域的应用不断增加，其技术方面也在不断进步。目前，已经出现了一些新型无人潜水器，如“深海勇士”、“海神号”和“黑烟号”等，它们具有更先进的测量仪器、更高的数据采集能力和更快的机械速度。其中，“深海勇士”近期完成了在深海高寒环境下的首次载人试验，并成功完成多项深海科学研究任务，在无人潜水器的发展与海洋科学研究中，这都占据了重要的位置。

四、结论 无人潜水器是一种重要的科学研究工具，有着广泛的应用前景。在海洋科学领域的应用研究中，无人潜水器不断取得新的突破。相信在未来的不久，这种高科技设备将为我们揭示出更多的海洋奥秘。

无人潜航器的导航技术作者：韩世杰来源：《无人机》2018年第09期无人潜航器不能利用卫星进行导航，同时，海水对电磁信号是不透明的，在很短的一段距离内会迅速衰减。

因此，作为一种多用途的水下重点装备，无人潜航器的精确和持久导航技术的发展显得尤为重要。

無人潜航器（UUV）具有多用途，从水雷探测到浅水中的测量、深水海洋学研究、海生物研究、管路监控到其他对人有危险的深水作业，都需要无人潜航器。

为安全和方便地执行这些任务，其精确和持久的导航显得非常重要。

无人机导航一般依靠全球导航卫星系统（GNSS）进行连续和精确定位。

然而，无人潜航器不能利用卫星导航，这是因为海水对电磁信号是不透明的，在很短的一段距离内会迅速衰减。

可是，有若干系统可帮助确定无人潜航器在水下地图中的位置，从一点导航到另一点，同时避开障碍物，并对洋流引起的偏差进行补偿。

这些技术随无人潜航器用户提出的要求（如尺寸、重量与功率要小，以及能跨平台辅助）在不断发展。

航位推测技术传统的惯性导航系统（INS）采用安装在万向架上的加速度计、陀螺，有时还有磁强计组成惯性测量装置（IMU）以及计算机，来确定无人潜航器的位置、速度和方位。

无人潜航器用的现代惯性导航系统产品与此有两点不同。

第一.由于维修具有万向架的惯性测量装置既复杂又价格不菲，无人潜航器正日益采用具有微机电系统（MEMS）加速度计与陀螺的捷联惯性测量装置块，以缩小尺寸，降低成本，同时又能实现差不多的姿态精度。

第二，姿态与航向基准系统（AHRS）正在日益取代惯性导航系统。

通过采用综合的处理单元，而不是单独的计算机，它们常常能改进导航数据的精度和可靠性。

这些变化已体现在VectorNav公司新生产的一系列战术惯性导航系统中。

适合水下应用的VN-110型惯性测量装置/姿态与航向基准系统的尺寸为56mm×56mm×23mm，重160g。

它具有4GB存储器，及小于1°/h的零偏稳定性，消耗功率不到2.5W。

国外深海无人潜航器装备及技术发展研究随着科技的不断发展，国外深海无人潜航器的装备和技术也不断取得突破性的进展。

深海无人潜航器是一种能够在深海环境下进行探测、勘探和研究的无人潜水器，具有自主性、灵活性和高效性的特点，被广泛应用于海洋科学研究、海底资源勘探、海底考古等领域。

本文将介绍国外深海无人潜航器的装备及技术发展情况。

首先，国外深海无人潜航器的装备方面得到了迅速的发展。

在传感器方面，国外深海无人潜航器配备了各种高精度的传感器，如声纳、摄像头、水文传感器、温度传感器等，可以实时监测海底的地质结构、生物分布、水文情况等信息。

其中，声纳是深海无人潜航器的重要装备之一，可以通过声波探测海底的地形和物体分布，帮助研究人员更好地了解海底情况。

另外，深海无人潜航器还配备了高清摄像头和灯光设备，可以拍摄清晰的海底图像，帮助研究人员进行海底勘察和研究。

其次，在动力系统方面，国外深海无人潜航器采用了先进的电池和动力装置，具有长时间工作的能力。

一些深海无人潜航器还配备了太阳能充电系统，可以利用太阳能充电，延长潜航器的使用时间。

此外，一些深海无人潜航器还采用了水下滑翔机构，可以利用水流动能源进行滑翔运动，提高潜航器的航行效率和能源利用率。

再次，在通信系统方面，国外深海无人潜航器配备了先进的通信设备，可以实现与地面控制中心的实时通信和远程控制。

通过卫星通信、声纳通信等方式，可以实现深海无人潜航器的远程控制、数据传输和指挥调度。

此外，一些深海无人潜航器还配备了自主导航系统，可以实现自主巡航和路径规划，提高潜航器的自主性和灵活性。

最后，在技术发展方面，国外深海无人潜航器的研究重点主要包括深海作业技术、海底地质勘探技术、海洋生物研究技术等方面。

通过不断创新和技术攻关，国外深海无人潜航器的性能得到了不断提升，可以实现更深更远的深海探测和研究。

同时，国外科研机构和企业还积极开展深海无人潜航器的国际合作，共同推动深海技术的发展和创新。

未来战争中的AI无人潜航器掌握海洋制海权随着科技的迅猛进步，人工智能作为一种前沿技术，已渗透进许多领域，其中一项重要应用便是在军事领域中的运用。

特别是AI技术在无人潜航器上的应用，将对未来战争产生巨大影响。

本文将探讨未来战争中AI无人潜航器掌握海洋制海权的可能性和影响。

一、AI无人潜航器的发展概况AI无人潜航器是指具备人工智能技术并能自主完成任务的无人潜航器。

它们可以进行侦察、目标定位、攻击等多种任务，有效代替人力从事军事行动，并在海洋作战中发挥重要作用。

近年来，许多国家加大了AI无人潜航器的研究和开发力度。

这些潜航器配备了先进的传感器和无线通信设备，能够迅速收集情报并与指挥中心进行即时通讯。

同时，它们还具备自主决策和执行任务的能力，可以智能地躲避敌方的反潜武器，并选择最优的攻击时机。

这使得AI无人潜航器成为未来战争中的重要力量。

二、AI无人潜航器的优势1. 高度智能化：AI无人潜航器通过人工智能技术，能够自主地分析和处理大量的情报数据，并做出科学准确的判断，提高作战效率和命中率。

2. 高度机动性：由于不受人体限制，AI无人潜航器能够在深海中自由航行，并迅速适应各种复杂环境，以及执行频繁快速的任务。

3. 高度隐蔽性：由于体积较小且能够潜入深海，AI无人潜航器很难被敌方发现，因此对敌方形成很大的威慑。

三、AI无人潜航器在未来战争中的应用1. 侦察和目标定位：AI无人潜航器利用先进的传感器技术，可以潜入敌方水域进行侦察，并准确定位敌方舰船的位置和行踪，为己方的攻击提供重要信息。

2. 反潜作战：AI无人潜航器可以用于反潜作战，通过对敌方潜艇的侦测和攻击，有效阻止和打击敌方的潜艇力量。

3. 深海资源开发：AI无人潜航器可以被用于深海资源的勘探和开发，例如海底矿产资源的勘测、海洋科学研究等，对于国家的经济和科技发展具有重要意义。

四、AI无人潜航器掌握海洋制海权的影响1. 改变传统海洋战争格局：AI无人潜航器的出现打破了传统海洋战争中人力和武器平衡的格局，增加了不可预测因素。