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发布时间:2022-7-22 11:14:42   点击数:

“海斗一号”显神通

海斗一号布防图

(图片来源:中国科学院沈阳自动化研究所)

马里亚纳海沟(MarianaTrench,MarianasTrench)位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底部。海沟的“挑战者深渊”部分约有米深,是目前已知的世界海洋最深处。就连世界上最高的山峰珠穆朗玛峰都会被“挑战者深渊”全部淹没。而“海斗一号”最大下潜深度却达到了米。实现如此成就的它竟有着大大的眼睛,长长的睫毛,黄橘相间的着装……让我们走进了解这可爱能干的小丑鱼吧!

海斗一号是什么?

探入深海寻奇迹

深海潜水器在研究海斗深渊过程中起到了关键作用。

深海潜水器主要分为载人潜水器(HOV)和无人潜水器(UUV)。无人潜水器也叫“水下机器人”,主要有三类:遥控潜水器(ROV),自主潜水器(AUV),最后一类是混合式潜水器。

无人潜水器分类图

(图片来源:作者自制)

而海斗一号便是先进的混合式潜水器!

探海神奇各不同

遥控潜水器(ROV)有着一条长长的电缆,这个“尾巴”是电源线又是连接线,能源和信号都通过这根电缆传送。操作者也是通过这根电缆对潜水器进行遥控操作的。

日本“海沟号”遥控式潜水器

(图片来源:参考文献2徐伟哲.全海深潜水器的技术现状和发展综述)

自主潜水器(AUV)没有遥控潜水器有的“尾巴”,它的电池是直接安装在潜水器体内的,它通过计算机的控制进行作业,按照设定的程序自主地完成任务。

我国首台自主潜水器“探索者”号(图片来源:参考文献5李一平.自主/遥控水下机器人研究与应用)

“海斗一号”作为ARV(全海深自主遥控潜水器),它不仅有遥控潜水器的精确操控,还有自主潜水器的智能性。

与自主潜水器(AUV)相比,海斗一号除了能够进行数据的实时交换,还可以完成水下轻作业,并且作业能力较自主潜水器高。与遥控潜水器(ROv)相比,海斗一号所携带的距离光纤微缆,不仅使水下作业范围大大增加,并且使对支

持母船的要求减低。水面支持系统的体积和重量也较之前要求变低。

弯道超车的历史

对人类而言,海洋是神秘未知的领域,世界各国对它的探索从未停止过。潜水器发展的历史有60余年,经历了从载人到无人,从遥控到自主的主要阶段。加拿大国际潜水器工程公司(ISE)总裁麦克·法兰将水下机器人的发展历史分为四个阶段,并将前三个阶段称为三次革命:第一次革命在20世纪60年代,以载人潜水器为标志;第二次革命为70年代,以遥控潜水器ROV的迅速发展成为一个成熟的产业为特征;第三次革命在20世纪90年代,以自主潜水器AUV的发展和走向成熟为标志。

现在是混合型水下机器人(ARV)的时代。

AUV的历史发展

年,美国华盛顿大学应用物理实验室开发了第一台自主无人潜水器,70年代才见到成效。由于技术上的原因,自主无人潜水器的发展在60到90年代徘徊多年发展缓慢。20世纪90年代,随着微电子、计算机、人工智能和致密能源等高新技术的发展,科学研究、海洋工程和军事应用也对深海自主无人潜水器提出了需求,深海自主无人潜水器迎来了技术推动下的快速发展时期。英国、日本、俄罗斯、加拿大、法国等海洋强国也开展相应工作。而我国20世纪90年代中期研制成功第1台米级探索者自主无人潜水器,此后与俄罗斯合作研制了米级CR-01和CR-02两型深海自主无人潜水器。自年起,又分别构建了“潜龙”系列深海自主无人潜水器和“探索”系列深海自主无人潜水器两个技术体系。

主要深海自主无人潜水器发展历程(来源:参考文献3曹俊.深海潜水器装备体系现状及发展分析)

ROV的历史发展

年,美国设计了最早的一款远程遥控潜水器,属于远程遥控潜水器研究的开端。年,美国军方在远程遥控潜水器操控系统方面取得了实质性进展,属于第一艘具有实质性突破的远程遥控潜水器系统。20世纪70到80年代,石油危机的爆发促使海洋油气产业得到了迅速发展,远程遥控潜水器也开始被投入商业应用,其技术日臻成熟,逐渐形成了相关产业。90年代,日本、法国、英国、德国等海洋强国均研制了米级的大深度远程遥控潜水器。而我国的研究主要是从上世纪末开始,在21世纪飞快发展,实现弯道超越。

主要深海遥控潜水器发展历程(来源:参考文献3曹俊.深海潜水器装备体系现状及发展分析)

ARV的发展

21世纪之前,主要为AUV与ROV的发展。混合式水下机器人是近十几年来发展起来新型潜水器,结合了遥控潜水器和自主潜水器的优势,其潜在的应用前景更加广泛,可用于地球、生命等的科学探索。其中中国与美国处于领先状态。而海斗一号就是我国非常先进的混合式水下机器人(ARV)。

“小丑鱼”大秘密

我国深海科技的弯道超车来自于科技的进步,让我们看一下海斗一号这个“大眼萌”身上的科学秘密吧!

能量“可乐瓶”

可乐瓶大小的深海用无刷直流永磁电动机

(图片来源:

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