“水下幽灵”无人潜航器大起底
无人潜航器工作原理
无人潜航器工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊无人潜航器这神奇的玩意儿。
你说它就像个水下的小探险家，在那深深的海洋里自由自在地穿梭。
无人潜航器啊，其实就好比是一辆水下的小汽车。
它有自己的动力系统，能带着它在水里跑起来。
这动力系统就像是汽车的发动机，让它能往前冲。
那它靠啥知道往哪儿走呢？嘿嘿，就靠各种传感器和控制系统呀，就跟人有眼睛和大脑一样，能判断方向，避开障碍。
它还能做很多事情呢！比如说去探测海底的地形，哎呀呀，就好像是在给海底画地图一样。
它还能去观察那些奇妙的海洋生物，就像是我们去动物园看动物似的，只不过它是在水下看呢。
你想想，那么深的海底，要是让人下去多麻烦呀，还危险呢。
可无人潜航器就不怕呀，它可以轻轻松松地就下去了，把看到的、听到的都给咱带回来。
这多厉害呀！
它的身体里面还有各种高科技的设备呢，就像一个小小的实验室。
能检测水质呀，看看有没有污染啥的。
这要是没有它，咱咋能知道海底的情况呢？
而且呀，无人潜航器还能帮咱找宝藏呢！说不定在哪个角落里就藏着啥宝贝等着它去发现。
这是不是很神奇呀？
它在水下工作的时候，可安静了，就像个小幽灵一样。
悄悄地就把任务完成了。
它也不用休息，不用吃饭，一直工作都没问题。
你说这无人潜航器是不是很了不起呀？它就像是我们人类派到水下的小使者，帮我们探索那神秘的海洋世界。
咱可得好好珍惜它，让它为我们发挥更大的作用呀！反正我是觉得它真的太神奇了，太有用了！你们觉得呢？
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
深海作战战略空间下的无人潜航器
深海作战战略空间下的无人潜航器深海作战战略空间下的无人潜航器一、前言深海作战是当今世界军事领域的一大热点，而无人潜航器则是深海探测与作战的重要装备之一。
本文将从无人潜航器的定义、种类、功能、优劣势入手，重点探讨它在深海作战战略空间下的应用。
二、无人潜航器概述无人潜航器即是无人驾驶的型号与文物位于水下。
在深海探测方面，它们可以执行水声探测、海底地质勘探、海底物探、水下交通管线、废弃试验等任务；在海洋作战方面，则可以执行水上外科手术、进占地质勘探、扫雷救助等任务。
无人潜航器具有飞行器、艇船等优势，不受环境、水流等因素的影响，在深海作战战略空间下具有不可替代的战略价值。
三、无人潜航器种类依据作业深度和载荷等因素的差别，无人潜航器可分为浅深度无人潜航器和深海无人潜航器两大类。
前者的深度通常只在几十米至1000米之间，后者能够到达2000米至11,000米甚至超过11,000米。
具体来看，无人潜航器可分如下几类：深海滑翔机、深海自主活塞、深海无人潜水器、深海多功能双体小潜艇等。
四、无人潜航器功能在深海探测方面，无人潜航器可以执行水声探测、海底地质勘探、海底物探、水下交通管线、废弃试验等任务。
这些任务需要充分利用无人潜航器的水下灵活性和遥感技术等优势。
在深海作战方面，无人潜航器可以承担水上外科手术、进占地质勘探、扫雷救助等重要任务。
在执行深海作战任务的过程中，无人潜航器能够有效地减少人员的伤亡风险。
五、无人潜航器优劣势在进行深海作战战略空间下，无人潜航器优势十分明显。
无人潜航器不受环境、水流等因素的影响，可以在深海环境中自由行动;无人潜航器还可以有效保障人员的安全，减少人员风险;而且无人潜航器的管理与维护相对较为简单。
当然，无人潜航器也有其不足之处。
例如，无法取代人类思考和智力判断的能力;与人工母舰结合的信息传递需要做到准确可靠等。
六、总结无人潜航器是当今深海作战战略空间下的重要装备。
在深海探测方面，它能够执行多种探测任务，以满足科学研究和资源勘探的需要;在深海作战方面，无人潜航器能够有效地减少人员伤亡风险，更大限度地发挥作战效能，为深海作战提供了有力支持。
无人潜航器简介lizhenPPT课件
装备有高精度的传感器和通信设备，能够实现远距离的探测和数据传输。
02
攻击型
主要用于水下攻击和反潜作战等任务。这类无人潜航器通常装备有武器
系统，如鱼雷或导弹，能够实现高度的自主攻击能力。
03
科学探测型
主要用于海洋科学研究，如海洋地质调查、海洋生物调查和海洋环境监
测等任务。这类无人潜航器通常装备有多种科学探测仪器，能够实现高
按使用环境分类
淡水型无人潜航器
适用于淡水环境，如湖泊、河流等水域。这类无人潜航器通 常设计简单、成本较低，适合用于小型规模的探测和侦察任 务。
海水型无人潜航器
适用于海水环境，如海洋、海湾等水域。这类无人潜航器通 常需要具备较高的耐压性和防腐性能，同时需要配备适合海 水的推进系统，适合用于大规模的探测和侦察任务。
随着科技的发展，无人潜 航器在材料、能源、控制 等方面的技术不断突破， 性能得到大幅提升。
应用领域拓宽
除了军事领域，无人潜航 器在海洋科学研究、资源 勘探、海洋救援等领域的 应用逐渐增多。
国际合作
各国纷纷加大投入Βιβλιοθήκη 开展 无人潜航器的研发和应用， 国际合作日益加强。
未来展望
技术创新
未来无人潜航器将进一步融合人 工智能、物联网等先进技术，实
02
无人潜航器的发展历程
早期发展
01
02
03
无人潜航器的起源
20世纪50年代，美国海军 开始研发无人潜航器，主 要用于情报收集和反潜作 战。
技术限制
早期无人潜航器技术尚不 成熟，存在续航力低、控 制精度差等问题。
应用领域有限
早期无人潜航器主要用于 军事领域，民用领域应用 较少。
现代应用
技术进步
国外水下无人装备研究现状及发展趋势
一、国外水下无人装备现状本文以水下无人航行器、水下预置装备、水下监听网等典型水下无人装备的研究现状及典型项目案例为牵引，综述国外水下无人装备的发展现状。
⒈水下无人航行器水下无人航行器(UUV)也称无人潜航器，美海军将UUV定义为无人、自带能源、自推进、自主控制(预编程或实时自适应使命控制)或最低程度监控、无缆(除数据光纤)的潜器；俄罗斯海洋科学技术研究所将UUV定义为能够在预定海域深度范围内，按照预编程轨迹航行并完成需要作业的装有仪器设备的潜器。
⑴UUV的发展现状UUV起源于20世纪50年代末，但由于技术条件限制，致使UUV发展缓慢，80年代以后，随着计算机性能的提升、水声通信技术的突破，UUV开始具备半自主控制能力。
21世纪以来，伴随着智能算法的应用、海洋资源的探索及军备竞争的需要，在军民科研领域掀起了UUV研究热潮，各种新概念、新方向被提出，UUV的自主控制水平得到进一步提高，其任务开始从反水雷向反潜、水下侦察、探测与识别等领域扩展。
美国是最早研究、研制UUV且技术最先进的国家，主要的UUV产品有蓝鳍金枪鱼机器人公司的Bluefin系列、WHOI的ABEAUV、Oceanserver公司的IverAUV等，军用UUV的典型型号有便携式的SAHRV、轻型的SMCM和重型的BPAUV等；欧洲国家在UUV的发展上仅此于美国，主要的UUV产品有挪威的REMUS系列(交付美海军)及HUGIN系列、法国的Alister系列、瑞典的SAAB 系列、英国的Autosub系列和Tailsman系列、德国的seaOtterMK系列。
另外，我国周边的俄罗斯和日本在UUV研究方面也具备较高的水平，例如俄罗斯海洋技术研究所的SKATAUV和MT-88AUV、日本海洋科学技术中心的深海型URASHIMAAUV等。
⑵UUV典型分类随着水下作业需求的增加，更多适应不同工作需求的水下无人航行器研制并应用，按照结构及工作模式，主要分为遥控水下航行器(ROV)和自主水下航行器(UUV)。
我国制造出“魔鬼鱼”探测器,能隐蔽下潜1200米,真是高手在民间
我国制造出“魔鬼鱼”探测器，能隐蔽下潜1200米，真是高手在民间由西北工业大学航海学院自主研发的3米翼展仿蝠鲼柔体潜水器，在我国西沙北礁海域成功完成1025米大深度滑翔与扑翼一体推进海试，成为全球首例完成此举的具有应用能力的仿生水下航行器，未来将在海洋环境保护等方面发挥重要作用。
长期以来，为了更好地进行海洋数据采集、海洋资源利用，更好地保障海洋权益，世界各国都在高端水下航行器方面开展了尖端科技研究。
当前，各国已经投入使用的自主水下航行器中，存在难以同时兼顾工作时长与机动性、隐蔽性差、对海洋生态扰动大等短板，这些短板限制了水下航行器的大规模深入化的应用。
在加快建设海洋强国的大背景下，自2016年来，西北工业大学自主水下航行器团队瞄准未来海洋开发需求，致力于解决限制水下航行器有效利用的卡脖子难题，先后自主研发了4型仿生水下航行器工程样机，并成功开展了水池试验、湖试、海试。
近期海试成功的Ⅳ型样机，翼展3米、重470公斤，具备滑扑一体混合推进能力，它既能在水中高效长距离“滑翔”，也能超高机动“扑动”，融刚性“躯干”与柔性“双翼”于一身，无论是外形还是动作，都和真正的蝠鲼高度相似。
项目负责人潘光教授介绍：“它和蝠鲼的滑翔和拍动相似程度已经接近了90%以上。
”该型样机已经完成了1025米大深度的滑扑航行试验，并采集温盐深水文信息，取得重大科研突破。
西工大这支团队从基础研究到工程应用，走过了全链条的自主研发之路——突破了蝠鲼生物的仿生运动数据分析、流体力学机理研究、多自由度刚柔并济仿生扑翼结构设计、模拟生物神经仿生控制等多项核心尖端技术。
这款工作时间长、机动性高、载荷量大、隐蔽性强、生物亲和性好的仿蝠鲼潜水器，满足广域粗维度+原位细维度监测需求，可应用于各种水下环境监测、海洋大数据采集、海洋牧场养殖等场景。
潘光介绍，这款仿生水下航行器可以在海洋牧场当中和鱼群混游，监视海洋牧场鱼群健康状态，此外，还可以进一步增加它的声学、磁学传感等载荷，针对未来海洋环境保护，开发起应用价值。
水下无人航行器
2 特点和参数
主要特点：
主要参数：
规格
Ø 八维度运动姿态（前进、后退、上浮、下
潜、左自旋、右自旋、左平移、右平移）
Ø 模块化设计，扩展性高，载荷能力强，导 航精度高。配置前视声呐、LED辅助照明、
传感器
高清水下摄像机，适应多种水域作业任务。 Ø 搭载3自由度机械臂，作业灵活度高。
Ø 具备泄露保护、具有卫星定位指示功能，
蓝海1号MUV是一款针对海洋环 境测量和水下探测需求而开发的兼顾 AUV和ROV特点的便携式水下航行器 UUV。
1 特点和参数
主要特点：
Ø 续航能力强：双供电模式，可超长时执行复杂
水下探察任务。 Ø 操作简单，学习周期短。通过上位机图形界面，
可方便地执行各种参数设置、自检和水下任务。 Ø 模块化设计，扩展性高，载荷能力强，导航精
蓝海Ⅰ号
1 蓝海Ⅰ号
蓝海1号MUV采用母体平台外供 电源和内置锂电池双供电模式，连续航 行工作时间不限。
其导航系统为遥控、多普勒航位 推算和GPS系统，搭载了惯性测量单元、 多普勒速度仪、电子罗盘和GPS、配备 侧扫声呐和LED可见光照明水下摄像系 统。具有精确导航、快速任务周转和使 用简便的优点。
蓝海Ⅱ号
2 蓝海Ⅱ号
前视声呐
机械臂
水下LED灯
高清摄像机
蓝海Ⅱ号为一款中型ROV，采用八推进器 矢量推进方式和多传感器融合智能算法，具有 定深定向控制功能，遥控方式采用地面站控制 系统进行遥控，全自由度灵活运动，实时显示 水下检测画面以及水下机器人的运行姿态与航 向状态。
主要用于：海上救援打捞，近海搜索；水 下考古、沉船观察；钻井平台水下检修，海洋 石油工程；海水养殖观察；水工建筑物水下电 视摄像检查；水下输油管线的泄露和破损点查 找
神秘的“幽灵潜艇”
科学24小时Science in24hours2021年第2期神秘的“幽灵潜艇”文/韩长代张浩你听说过“幽灵潜艇”吗？我们常好奇天空中是否存在“不明飞行物”(UFO)，那是否同样好奇海洋中存不存在来历不明的水下不明潜水物（USO）呢？长期以来，所谓水下不明潜水物出没于辽阔的海洋中的传说一直存在，而最常出现的就是“幽灵潜艇”，但在很长一段时间里，人们对它的追踪、搜索，都劳而无获。
所以它究竟存不存在，也一直是个谜。
神秘潜艇传说古已有之19世纪初，英国货轮“海神”号就曾在几内亚湾附近的海域同不明潜水物相遇过。
当时，这艘神秘潜艇就漂浮在船头前方约100米处，形似一个巨型发光金属物。
而当“海神”号驶近时，原本漂浮着的潜艇竟没溅起一点浪花，就无声无息地潜入水底消失不见了。
船上的人们惊得目瞪口45Pin Wenyuan ·文苑呆。
要知道，那时潜艇尚未问世。
据史料记载，有诸多海军报告，以及海员、渔夫等目击者都证明，USO常常悬挂在水面上，然后突然下沉并消失在海底深处，也有几个不明物体同时下落的奇观景象。
1877年，两个圆形不明飞行物出现在荷兰船只“珍·恩”的上方，其中一个发出亮光，另一个则不发光。
后来，其中一个在发出巨响和闪光后便落入水中。
“珍·恩”号上的船员目睹了整个过程。
1884年，一个圆形物体从英国船只“英·露易丝”号的上方飞过，突然带着一声巨响落入海中，而它溅起的巨浪几乎要把船掀翻。
“凑热闹”的“幽灵潜艇”第二次世界大战期间，在美日两国的太平洋中途岛海战中，日本的联合舰队和美国的航空母舰“小鹰”号一直被一艘神秘潜艇跟踪。
可当它被双方舰艇发现并受到攻击时，却又消失不见。
在马里亚纳群岛海面，美日双方舰队发生激战时，这艘神秘莫测的潜艇又出现了。
但它只“观战”不“参战”。
1973年，北约在大西洋举行联合军事演习。
期间，有艘主力战舰发现了一个不明潜水物正在“参观”这场军演。
无人潜航器的概念、种类以及其应用解析
无人潜航器的概念、种类以及其应用解析无人潜航器概述无人潜航器即（UUV），也可称为无人潜器、无人水下航行器和无人水下运载器等。
UUV 利用自身的各种传感器和武器，执行远程通信中继、反潜警戒、水下侦察与监视、反水雷等一系列重要军事支援任务。
UUV作为一种海上力量倍增器，有着广泛而重要的军事用途，在未来海战中有不可替代的作用。
随着UUV及相关技术的发展，UUV已经被用于执行扫雷、侦察、情报搜集及海洋探测等任务，在未来海战中还可作为水下武器平台、后勤支持平台等装备使用。
UUV主要分为遥控式水下航行器（ROV）和自主式水下航行器（AUV）两类。
ROV后面拖带电缆或光缆，由人员控制进行工作。
AUV自带能源，采用自治控制方式，灵活方便，可广泛应用于侦察/监视、情报收集、跟踪、预警、通信中继、水下攻击等方面。
主要无人机潜航器型号进入21世纪以来，世界上已有10多个国家的1000余艘各种用途的UUV投入到军用或民用领域。
美国无人机潜航器美国军用UUV处于世界领先水平，美国于20世纪90年代就制定了发展UUV的科技计划，提出了近期水雷侦察系统（NMRS）和远期水雷侦察系统（LMRS）等研制计划，其中，NMRS于1998年就作为攻击型核潜艇的制式装备正式服役。
2000年，美国海军提出了2030年之前UUV的发展规划。
该规划明确了UUV在军事应用方面的7种使命（情报/监视/侦察（ISR）、反水雷措施（MCM）、气象学和海洋学、辅助通讯和导航、反潜战（ASW）、自治武器平台、后勤支援和补给）和4种作战能力（海上侦察能力、水下搜索和测量能力、辅助通讯/导航能力和潜艇跟踪及循迹功能），描绘了2030年之前UUV的发展蓝图。
2004年，美国海军又公布了新的UUV发展规划，提出了9种使命，包括情报/监视/侦察（ISR）、反水雷措施、反潜战、观察与识别、海洋学、通讯和导航网络节点（CN3）、载荷输送、情报战和时敏目标打击（TCS）。
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“水下幽灵”无人潜航器大起底
目前，无人化战争的发展已经呈现出相对清晰的蓝图：空中武器无人化、士兵机器人化以及水上武器无人化。
其中，无人潜航器虽然还没有经历战火的洗礼，但由于它可携带各种传感器和武器，能执行一系列重要的军事支援任务，极大扩展海军的作战能力，因此，对其的研究已成为发达国家军事海洋技术研究领域的重点。
由于海洋安全环境日趋复杂且军事冲突不断发生，全部使用价格昂贵的有人潜艇耗费的财力过大，特别是会发生人员伤亡事件，因此加速研制和使用无人潜航器已被各国海军提到议事日程，目前世界上至少有10个国家、近40个机构在从事军用或民用无人水下航行器的研究工作。
种类五花八门
（一）智能自主式无人潜航器
智能自主式无人潜艇（简称自主潜航器）在执行任务时无需对其遥控，从承载平台发射后，由任务管理软件自行控制，确定航向、航速、潜深、规避机动，它能远离母舰，独立活动。
自主潜航器最近10多年得到了迅速发展，代表着无人潜艇发展的未来趋势。
自主潜航器执行作战使命时，无需人员在场，从而避免伤亡问题，适宜承担高风险使命，可
以最大化靠前、靠近接敌，使有人作战平台居于低风险区。
所谓的自主是指自主水器在限定的时间和空间中，不需要人的干预?绦性ざㄊ姑?。
自主潜航器一次补充能源后，连续航行距离可达几百至几千公里。
自主潜航器可由多种平台运载和投放，如潜艇、直升机、舰船、适当改装的民船以及岸基支持等，投放设备简单，不像鱼雷需要专用发射装置，也不像潜艇需要专用基地，出航灵活，易伪装。
与遥控潜航器相比，无论制造成木还是运行成本都比较低，且远低于有人潜航器，有可能大量制造和使用。
有报道称，美国的一艘自主潜航器横跨大西洋到达西班牙。
自主潜航器体积小，比潜艇至少要低3个数量级以上，目标特征小、易于实现低噪声和隐形，因而很难被敌发现，极易隐蔽进入战场。
（二）动力传送式潜航器
动力传送式潜航器由水面操作控制台、电缆绞车、吊放系统、主缆、中继器、系缆以及水下载体等基本单元组成。
通常情况下，由水面支持母船通过电缆向水下载体提供动力，位于母船控制台上的操作者，根据水下载体传回来的电视或声呐图像及各种状态数据，作出判断并发出操控指令和数据，控制水下载体执行相应的动作，由此构成人机闭环系统。
通过机动完成观察、探测、检查等工作，还能通过机械手或作业工具完成回收海底物体、水下切割、拆卸部件和安装设备等复杂工作，相当于将人的四肢和视觉功能向水下延
伸，使之能执行复杂的水下作业使命。
动力传送式潜航器一般采用模块化开放式框架结构，提供几十到上百公斤的载荷能力，便于加装、更换载荷或换装不同工具。
1990年，日本海事科学技术中心研制出“海沟”号缆控式遥控潜航器，全长3米，全重5.4吨，耗资5000万美元，属于缆控式水下机器人，装备有复杂的摄像机、声呐和一对采集海底样品的机械手。
1995年3月24日，“海沟”号无人潜艇历时3个半小时下潜到马里亚纳海沟的最底部，重新标定了那里的水深为10911.4米，改写了世界深潜纪录。
（三）信号控制式潜航器
动力控制式潜航器突出的特征是细缆仅传送信息不传
送动力，所用电缆或光缆的直径一般在10厘米以下，一般属于中小型潜航器，军事上主要用于反水雷作战，其作业半径一般不超过1000米，携带声呐和摄像机进行远、近距离探测，送回图像供操作者识别目标，使用携带的切割工具或炸药包清除水雷。
国外有多种型号，有代表性的是法国ECA SA的FAP 104，后来发展为Mark 5和PAPPlus，世界上20多个国家的海军购买了该装备，总销量已经超过500台。
另一型出色的灭雷具是意大利盖马林公司的plu-to，以及后来发展的Pluto cigas，PlutoPlus，现在已经生产约1000台。
美国、俄罗斯、英国、德国、挪威、瑞典和瑞士等国也都有装备同类设备，型号多达数十个，是军用潜航器的主要类型。
当前和今后一段时间内，有人参与的细缆遥控方式，仍将奇是军用潜航器发展的重要方向。
十八般武艺
军用潜航器虽在近期才悄然兴起，却被赋予新的作战使命，改变着未来水下作战样式。
（一）挑起反潜作战重任
军用潜航器不仅能实施对水雷的侦察与探测，而且还是反潜作战的高手。
同时，军用潜航器还可探测和跟踪驶离港口、穿越警戒线的敌潜艇。
作为潜艇的外部水声传感器平台，军用潜航器可以进行区域性搜索和侦察，以扩大潜艇的搜索和侦察范围。
一旦在敌经常出入的潜艇基地、港口和运输线附近水域秘密埋伏军用潜航器，组织水下监视和跟踪，可获取大量第一手情报，并源源不断地传送给己方部队。
作为反潜战工具，军用潜航器除了上述用途外，还可执行水下警戒任务，组成警戒线以对付敌潜艇：可作为诱饵把敌潜艇引开或诱骗，然后在其他兵力的协同下围歼敌舰艇。
因此，军用潜航器未来将在反潜作战行动中大显身手。
美国海军在冷战时期就在太平洋地区部署了针对前苏
联潜艇的水下侦听系统，目前正在开发可执行攻击任务的无人潜艇，“曼塔”就是其中之一。
该无人潜艇载有多种先进的攻击型装备，能在危险的前沿海区执行此前有人潜水器才能完成的任务，如将水声传感器部署到高危险的浅水带，通过它对敌潜艇进行跟踪，在敌潜艇冲人己方战斗群之前用小
型超空泡武器对其进行攻击等。
据最近报道称，一个用于搜索别国潜艇，以及对海底地形、海流和水质等状况进行调查的日本海上自卫队无人遥控潜水器ROV，于去年11月在津轻海峡失踪，原因是其与“日南”号海洋观测舰连接用来进行遥控操作的光缆被切断。
尽管动用数艘舰艇寻找了9天，但最终未能找到。