国外无人潜航器发展启示
国外水下无人潜航器及其通信技术发展综述
国外水下无人潜航器及其通信技术发展综述一、本文概述随着科技的快速发展，无人潜航器（Unmanned Underwater Vehicle，UUV）作为海洋探索与利用的重要工具，已经吸引了全球科研人员和工程师的广泛关注。
作为无人潜航器的重要组成部分，水下通信技术对于实现潜航器的远程控制、数据传输、多潜航器协同作业等功能具有关键作用。
本文旨在综述国外水下无人潜航器及其通信技术的发展现状与趋势，分析当前主流通信技术的优缺点，并探讨未来可能的研究方向和应用前景。
通过对国外相关文献的梳理和分析，本文旨在为国内外从事水下无人潜航器及通信技术研究的学者和工程师提供有益的参考和启示。
二、国外AUV的发展现状近年来，随着科技的飞速发展，国外在自主水下航行器（AUV）领域取得了显著的进步。
AUV作为水下无人潜航器的一种，其自主导航、环境感知、任务执行等能力不断增强，为海洋科学研究、海底资源勘探、水下搜救等领域提供了有力支持。
在硬件设计方面，国外的AUV技术日趋成熟。
许多先进的AUV已经实现了小型化、模块化、高度集成化，以适应不同复杂度的水下环境。
例如，某些AUV采用了先进的推进系统，包括矢量喷水推进器、机械式螺旋桨等，以提高其机动性和稳定性。
同时，为了应对深海高压、低温等极端环境，AUV的耐压壳体和材料技术也在不断更新，确保了AUV的安全性和可靠性。
在软件技术方面，国外的AUV已经实现了高度智能化和自主化。
通过集成先进的算法和人工智能技术，AUV可以自主完成路径规划、环境感知、目标识别等任务。
随着深度学习技术的发展，AUV在图像识别、声呐信号处理等方面也取得了显著突破，进一步提升了其在水下复杂环境中的作业能力。
在通信技术方面，国外的AUV同样取得了长足的进步。
为了实现在水下环境中的数据传输和远程控制，研究人员开发了一系列高效、稳定的水下通信技术。
例如，某些AUV采用了高速水声通信技术，实现了与水面基站或卫星的实时数据传输；还有研究团队在探索利用电磁波或光学通信技术在水下环境中实现数据传输的可能性。
美海军无人潜航器的发展与应用
要特点、军事应用、作战流程及带来的启示。
关键词 无人潜航器；发展；应用；美海军
中图分类号 TP24
DOI：10. 3969/j. issn. 1672-9730. 2018. 09. 004
Development and Application of USN Unmanned Underwater Vehicle
“海军转型路线图”中都特别强调了发展 UUV 的重 要性。2004 年 11 月，美海军公布了“无人潜航器 总体规划”，系统阐述了 UUV 新的任务使命、实现 途径、技术目标与发展建议，重新定义了无人潜航 器的使命、任务以及海军希望其所具有的能力，同 时明确了美海军正在建造和研制的所有水面舰艇 和潜艇都将配备无人潜航器。2005 年，在美、英等 军事大国的带动下，世界无人潜航器发展取得重要 进 展 ，美 海 军 调 整 了 其 无 人 潜 航 器 的 发 展 计 划。 2007 年后，美国统筹空中、地面和水下无人系统， 统一发布《无人作战平台发展路线图》，确定重点突 破的关键技术，为各军种发展无人作战平台提供基 本指导，每两年进行滚动修订并发布［5~6］。
Key Words unmanned underwater vehicle，development，application，US navy Class Number TP24
1 引言
无人水下航行器的发展与展望
无人水下航行器的发展与展望随着科学技术的不断发展，无人水下航行器也变得越来越普及。
它们是一种没有人员或船员的自动水下机器人。
无人水下航行器的发展已经引起了许多人的关注，从而推动了未来的发展和展望。
本文将探讨无人水下航行器的发展和未来展望。
无人水下航行器的发展历程无人水下航行器的历史可以追溯到20世纪70年代初。
此时，美国海军的科学技术部门开始着手研究一种新型水下载人器，以替代绳索和潜水员进行海底勘探和回收任务。
这项研究最终导致了一种名为“自主式无人水下车”（AUV）的机器人的诞生。
AUV是一种先进的水下遥控机器人，能够自主展开任务，而不需要任何人员或船员的干预。
自从AUV的出现，许多机械工程师和科学家就纷纷着手研制新的无人水下航行器。
这些机器人在技术上变得越来越复杂，功能越来越强大。
一些新型无人水下航行器，比如海龙二型，拥有高度自动化和各种各样的技术创新，能够在深海环境下进行持续的任务，同时能够携带各种传感器，以收集来自海底的各种数据。
无人水下航行器的未来展望随着技术的发展和科学家们对机器人水下体系的不断探索，未来无人水下航行器的前景是非常有前途的。
下面是对未来的几点展望：1. 机器人将更加智能未来的无人水下航行器将更加智能，这将使其能够进行更多种类的任务，比如探索未知的海底生物和物种，同时能够快速提供数据和图像信息。
2. 无人航行器将能够执行更复杂的任务未来，无人水下航行器可以用于执行更复杂的任务，比如将存储在水下沉积物中的有价值的化石样本或未知的化学物质保留和研究。
与此同时，无人水下航行器可携带各种传感器，以收集来自海底的各种数据。
3. 无人水下航行器将成为国家间宝贵的外交沟通工具未来，无人水下航行器将成为国家间宝贵的外交沟通工具。
无人水下航行器可以用于执行各种海洋科学和环境监测任务，从而帮助各国政府了解海洋中各种生态和环境事物。
结论在未来几年，无人水下航行器的技术将越来越发展，这些机器人将会被应用于更广泛的领域，成为我们理解更多的环境和海底世界的重要工具。
国外重型无人潜水器最新发展动态及启示
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。
无人水下航行器的发展与展望
无人水下航行器的发展与展望【摘要】以无人水下航行器的发展趋势与功用为主题，介绍了无人水下航行器的特点和使命，阐述了无人水下航行器的发展历程和研究现状，重点介绍了美国在无人水下航行器方面的发展过程和发展方向。
最后展望了其未来发展重点及在军事方面的广泛应用。
【关键词】无人水下航行器；发展；功用；展望1.引言无人水下航行器[1]（UUV，Unmanned Under-water Vehicle）是以潜艇和水面舰艇为载体，具有长时间续航能力，并且可回收的小型智能武器装备，它的主要功能包括水下侦查、遥控猎雷和作战。
近几年，UUV技术得到了快速发展，总体可将其概括为应用于无人水下航行器，并保障其能够顺利执行各种任务的技术。
到目前为止，基本上包括六项相关技术：长续航力推进、水下通信、相关导航、任务管理与控制、传感器及信号处理和航行器的设计。
在现代战争中，信息起着至关重要的作用。
在新世纪，信息战是现代战争的主导模式。
与此同时，信息战也在向反潜战中延伸，水下信息战必定会出现在未来的反潜战场。
在未来的水下信息作战中，UUV的作用将逐渐凸显，对未来战争将起着不可忽视的作用。
如今，世界上各国对如何掌控水下信息都十分的关注，美国、俄罗斯、欧洲、日本等海军强国，都在紧锣密鼓的研究UUV技术，并用它们来搜索、控制和组建水下信息网络。
2.UUV的特点、使命和功能UUV是一种新概念武器，由于它的自主性、灵活性和多用途性，决定了它在水下战场将起到至关重要的作用以及在多领域的广泛应用。
2.1 UUV具有的特点[2]1）作战用途广。
可依据具体作战需要，进行使命重构，搭载相应的任务模块，担负不同性质的任务。
2）智能程度高。
可以采用最新人工智能控制技术，可自主进行航路规划、障碍物规避、目标运动要素解算及战术机动等，自主完成各项作战任务。
3）隐身性能好。
水下物体本身就不容易被探测到，再加上UUV自身的制作材料采用新的隐身材料，采用隐身技术，降低噪音技术等等，使其很难被敌方探测并捕捉。
俄罗斯海军无人潜航器发展透视
俄罗斯海军无人潜航器
制造设计局正在进行第五代哈士奇级攻击型核潜艇的设计，未来将替代第四代亚森级攻击型核潜艇。
第五代核潜艇除装备锆石高子电池。
其作用一是模拟敌方核潜艇或常规潜艇，携带拖曳阵天线，充分效仿潜艇物理场环境，设计局总经理表示，使用无人模
视野-600无人潜航器 大键琴无人潜航器
俄罗斯马尔林-350无人潜航器
10年间，因国防工业遭遇破坏，从欧洲引进过无人潜航器成品，但2014年俄罗斯加紧实施“进口替代”计划后，将逐步用国产装备取代现役的进口产品。
如特提斯集团研发的概念-M潜航器几乎全部采用俄制设备和零部件，且其紧步追赶。
俄罗斯正在制定新版《国家武器装备计划》，总统普京反复强调，新概念武器研发及国防前沿技术储备是其中的重点内容。
可以预见，包括潜航器在内的无人系统优先级都将提升。
虽然俄罗斯海军在役无人潜航器的
俄罗斯红宝石中央海洋技术设计局研制的朱诺无人潜航器模型 俄罗斯红宝石中央海洋技术设计局研制的辟邪物无人潜航器模型。
远程无人潜艇技术发展与应用前景
远程无人潜艇技术发展与应用前景近年来，随着科技的迅猛发展，无人潜艇技术在海洋科学研究、海底资源勘探和海洋安全等领域发挥着越来越重要的作用。
远程无人潜艇技术作为无人潜艇技术的最新发展方向，具有广阔的应用前景和潜在的市场价值。
一、无人潜艇技术的发展现状目前无人潜艇技术已经取得了长足的发展，主要表现在以下几个方面：1. 潜艇自主导航技术的突破：通过引入自主导航技术，无人潜艇能够根据预设任务执行航线，克服了原有的需人工干预的瓶颈。
无人潜艇可以利用先进的定位系统，根据地球物理信息和海洋数据进行自主导航和路径规划，大幅提高了海洋勘探的效率和准确性。
2. 无线通信技术的突破：通过与地面或海上指挥中心进行实时通信，无人潜艇在执行任务的过程中可以与人进行远程交互，及时传输数据和接受指令。
这项技术的突破大大增强了无人潜艇的应用范围和作战能力。
3. 传感器技术的发展：通过引入各种高精度传感器，如声学、光学、磁性和化学传感器等，无人潜艇能够检测和记录海洋环境中的物理和化学参数，从而为海洋科学研究和资源勘探提供更加准确和全面的数据支持。
4. 能源技术的创新：随着能源技术的发展，无人潜艇采用了更加高效和环保的能源方案，如燃料电池、太阳能和轮毂发电机等，扩大了无人潜艇的续航能力和应用范围。
二、远程无人潜艇技术的发展趋势未来，远程无人潜艇技术将进一步发展，并呈现以下几个趋势：1. 自主化程度进一步提高：随着人工智能技术的发展，远程无人潜艇将具备更高的自主化能力。
无人潜艇能够进行自主探测、自主规划航线和自主决策，最大程度地减少人的干预，提高任务执行的效率和准确性。
2. 多传感器融合及数据处理能力提升：远程无人潜艇将进一步融合多种传感器技术，通过对收集到的传感器数据进行综合处理和分析，提高海洋科学研究和资源勘探的效果。
此外，无人潜艇将具备更强大的数据处理能力，能够在海洋环境中实时分析和处理数据，并提供准确的反馈信息。
3. 智能控制系统的应用：远程无人潜艇将应用更加智能化的控制系统，如深度学习和模糊控制等，以实现更加精确和稳定的航行控制。
美军无人系统发展现状及启示
美军无人系统发展现状及启示作者：龙威林来源：《无线互联科技》2014年第05期摘要：本文通过梳理美军无人系统发展的现状，分析得出了其面临的主要困难，并在此基础上对我国无人系统发展的方向进行了初步的探讨。
关键词：无人系统；现状；启示1 美军无人系统的应用过去十几年间，无人系统在美军军事行动中扮演着越来越重要的角色，这些系统从水下到大气层的上方区域，从火柴盒大小到波音737飞机那样的尺寸。
但不管在哪里，不管尺寸如何，他们都表现出了出色的能力及性能，承担了人类无法担负的更多风险，释放出了巨大的能量。
首先是无人机系统。
在美国国防部接受无人技术后，空中领域得到最大程度的关注。
无人机系统投资将继续占据着国防部无人系统投资的大半江山，国防部已经列装一大批能够执行广泛任务的无人机系统。
起初，无人机系统任务主要面向战术侦察，然而，这一范围已经扩至ISR和战场态势感及任务领域的大部分能力。
随着军事部门装备多种能执行攻击任务的武器系统来打击重要性目标，无人机系统在攻击任务中扮演着越来越重要的角色。
自伊拉克和阿富汗行动开始以来，无人地面系统支援了一系列的行动，包括机动、机动支援和长久支援。
机动行动包括利用速度和火力接近和消灭敌人。
机动支援任务包括减少自然和人工障碍及危险。
长久支援包括利用、维护，支援、与作战勤务保障相关的无人地面车。
大约有8，000辆各种类型的无人地面车参与了“持久自由行动”和“伊拉克自由行动”。
截止2010年9月，这些部署的无人地面车已经执行了125，000多项任务，包括可疑目标识别和道路清理，定位和简易爆炸装置拆除。
在撤除简易爆炸装置任务中，陆军、海军和海军陆战队爆炸物拆除小组使用无人地面车探测和销毁了11，000余个简易爆炸装置。
与无人机系统和无人地面系统一样，无人海上系统也有可能挽救生命，降低人员风险，提供持久监视和降低行动成本。
2 美军无人系统发展面临的困难2.1 互操作性不强为最大程度地发挥无人系统的潜能，无人机各系统彼此间要相互协调操作，与有人系统在海陆空领域也必须实现无缝操作。
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国外无人潜航器发展启示
作者：李杰宋佳平郭东田
来源：《中国科技纵横》2020年第11期
摘要：无人潜航器是现今民用科技系统和军用作战系统的重要组成部分，国外无人潜航器的发展在推动海洋环境数据信息不断完善的情况下，也为我们带来了危机，了解国外发展现状，知道差距，我们将会在未来的海洋发展中掌握主动权。
关键词：无人潜航器;海洋环境数据;发展
当今水下科技迅猛发展，无人潜航器为民用科技系统和军用作战系统带来了大量的有效信息。
根据相关国外文献资料，这匹水下黑马，甚至会因它的出现大大提高海洋探索能力和颠覆未来的海洋战争。
正因为国外无人潜航器的迅猛发展所产生的影响，以及它所独有的无人操纵优势带来的大量好处，我国研究国外技术借鉴和参考其意义有很大的必要。
成熟技术的引进和研究，是站在巨人的肩膀上看世界，技术的优化应用是站在较高起点上来有效降低因研究走弯路所产生的成本和风险。
当今是向海而兴的时代，不断吸取科技发展我国潜航器，是不断推进我国海洋建设的有效手段。
1无人潜航器对水下作战的影响
无人潜航器在民营领域，可以代替潜水员进行搜救捕捞作业，2014年4月，美国政府就曾利用“蓝鳍金枪鱼-21”无人潜航器对马航MH370遇险客机进行搜寻。
其可以服务于海洋科考对海洋进行更深层次的勘探，也可服务于电力公司对海底铺设电缆提供帮助。
随着民营领域的应用也引发了其军事价值，华盛顿大学应用物理实验室于1957年研制出了一款可以在水下对声音扩散和潜艇尾迹进行研究的水下载体，这也是世界上第一个成型的军事用途无人潜航器。
无人潜航器在多国海军的反水雷作业中都取得了显著的成效，世界各国就这种类型的无人潜航器研制了多种，被熟知的“阿里斯特300”就是其中之一。
人们对于潜航器的利用不断加大，除了单独探测使用还可以用作平台进行搭载武器，用于诱导敌方进行攻击，以一种隐蔽的方式产生大杀伤性攻击[1]。
无人潜航器的迅猛发展绝不是简单地无人化装备的生产，其背后的深层作战意图更要得到重视，国外各国利用潜航器意图收集掌握海洋信息资源，常有打着民用科研的旗号利用无人潜航器对于别国近海声场分布，温度变化，潮汐潮流以及海岸分布情况和防护工程进行大批量的探测。
这些详细的海洋信息数据，对于海洋开发，对于海军大国来说起到了很大的作用，数据信息对于潜艇的出行以及作业甚至会起到毁灭性的打击。
2国外无人潜航器的装备发展分析
2.1国外无人潜航器的发展特点
国外无人潜航器的发展不断成熟，就所要负责的任务可大致分为三个类型，水下攻击，水下防御，战斗支援。
当今高科技海战也是信息化时代的信息战，无人潜航器的出现对于更深层次的水下情报收集和传递有着更好的侦查的监视能力。
海洋战场因为海底地势地貌难以实际探测，海洋生物实际分布，以及海水的温度盐度密度而难以让指战员发出更为有效的命令。
无人潜航器的出现利用他所涵盖的多种有效传感系统，可以为水下航行潜艇和水面舰艇提供实时具化的水下图像，从而对于指战员的战术决策进行有效指导。
在当今海战多元化多样化的任务不断出现，一些有特殊用途的潜航器可以在有效的时间里通过释放大杀伤性的反潜水雷，对于水下航行潜艇进行极强的破坏。
在当今智能水雷封锁战中，无人潜航器有着其独有的优势，其虚警率低，可以在GPS的引导下进行作业，并且不会产生和发出任何会使得水雷发生爆炸的信号，因此对于反水雷作战有着很好的应用前景。
无人潜航器也被美国战争学院的战略学专家认为是“海底悄无声息的侦察兵”，其可以海况对潜艇和舰船的影响比较大时进行有效替代，其可以有效改善恶劣海洋水文及地形环境所对作业造成的影响。
潜航器的无人化以及其可以高精度，高密度的进行长时间的水下情报收集和探测。
2.2国外无人潜航器的发展趋势
无人潜航器也会随着科技的不断发展成为更加集成化的小体积航行器，对于其多功能的运用模块的多元化也有着很好的优化空间。
水下航行高精度的定位能力必不可少，不断提高GPS 对于其惯性导航误差的修正以及有效利用声波在水下的有效传播来进行对水下环境的探测也是我国无人潜航器发展的重要方向。
多维立体作战模式的应用让我们更应该考虑多个无人潜航器之间的多向联系和协调，而不是单一进行单线服务。
智能化的不断发展也要不断的就潜航器平台的自主性进行优化，不断改进其控制系统。
现在各国海军战略都不断的从以前的“平台中心战”向着新形势下的“网络中心战”进行转型。
无人潜航器的出现以及发展也成为战略转型中的必要组成部分。
无人潜航器所提供的多元化有效海洋信息是现如今构建多维立体作战空间的必不可少的组成部分，用此来不断提高海洋战略高度，推进作战能力，优化海洋战略。
无人潜航器的使用使得远海有效作战成为可能，对于近海以及濒海作战多了有效保障，可以实施有效的战略信息支援[2，3]。
2.3我国与国外无人潜航器在技术上的差距
我们是一个善于学习的国家，我国现在在无人潜航器数量上和种类上和国外领先水平仍然有着差距。
美国一直以来在这个领域处于领先水平，但各国追求的目标都始终如一，现今中国自主研发的无人潜航器已经能够独立完成对于情报的收集，进行扫雷作业，以及进行反潜作业。
我国于1986年自主研制出了第一台水下机器人“海人一号”中国多年来不断革新科技不断发展，2010年中国的水下机器人也迅猛发展。
我国自主研发的“蛟龙”号也打破历史成为新高，
打破记录达到同样类型的无人潜水器所能下潜的最大深度。
美国对于中国研制的水下滑翔机在《新闻周刊》上进行过专门的报道，直言其可以用更快的速度追踪五角大楼的潜艇。
无人潜航器的发展会推动我国的科技发展，为作战体系的建设提供有力的保障。
3我国发展无人潜航器的对策和建议
国外无人潜航器的迅猛发展让我们看到了差距，我们也要意识到这并不是进行简单地研制无人化装备，背后所对未來海战带来的打击才是深层的战略意义。
我们站在历史的高度去不断发展技术。
3.1开发新能源解决长时间续航问题
就国外各型无人潜航器来看，我国要不断的进行探索和创新找到一款适合其的新能源来提供航行动力从而有效提高潜航器的续航能力。
提高续航力是在有效的时间里完成尽可能多的作业的保障，长时间的续航可以在水文环境探测上对于规律的变化把握的更加清楚。
3.2发展廉价中小型解决数据面窄的问题
竞争力决定了地位，我国要在发展创新速度上有所建树，不断提高同他国的竞争力。
针对我国的现实特点，我们除了要发展高精尖的无人潜航器以外还应就价格低廉的小中型进行研发以此来推动国家海洋工程，海洋地质勘测，海洋生物研究等学科的发展。
这些所产生的价值可以让我国改变现今依赖于国外无人潜航器的现状，也会因此推动国防海洋建设。
水下海面立体化作战的不断进步发展，也更加突显出未来在无人作战体系的应用，海军如何利用无人潜航器来通过通用化的信息接口来实现对于立体空间的信息数据感知也会成为我们克敌制胜的关键法宝。
3.3培养相关领域专业技术人才
各行业的发展都离不开专业人才的支撑，人才的培养是一个长期的过程，国家在相应高校应该为无人潜航器设置相应的学科，在本科，研究生，博士多层培养，以此来满足对于不同类型人才的需求。
向海而兴，向海图强的时代，在科技的不断发展下改进优化无人潜航器成为必要的一部分。
参考文献
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[2] 聂卫东，马玲，张博，等.浅析美军水下无人作战系统及其关键技术[J].水下无人系统学报国防技术基础，2017（4）：310-318.
[3] 李大鹏.无人作战系统将引发水下作战样式革命[J].中国社会科学报，2010（1）：1-2.。