我校科研团队攻克AUV水下搭载对接技术——国家863计划项目海试成功

发布时间:2015-10-28  浏览次数:24

海试中,将对接台架放入海水中

海试成功,自治式潜器(AUV)被打捞上来

对接演示图

        好莱坞高分电影《星际穿越》中宇宙飞船与宇宙空间站对接的镜头让人们记忆犹新。而在幽深的海下,实现水下潜器与深海空间站的成功对接——这一深海装备充电续航、进行信息传输的关键技术,目前国际上鲜有成功案例。10月18日至20日,我校科研团队牵头承担的国家863计划项目“自治式潜器搭载对接技术研究”在山东烟台进行的项目海试验收,成功完成了全部2次对接,副校长韩端锋到场见证了这一激动人心的时刻。

        与电影里航天装备对接方式不同的是,我校科研团队自主研发的重量达500公斤的自治式潜器(AUV)在海试过程中,通过水声引导定位、AUV导航控制技术,将自身的姿态调整到与平台入口一致,从而顺利“钻入”喇叭状的对接台架内部,进行水下无线信息传输和水下无线充电。

        由于平台入口尺寸相较于潜器来说比较小,要顺利完成潜器精准引导与对接,须通过高精度的位姿测量技术和AUV精确导航、自主规划与运动控制技术来解决。为了获取对接平台姿态信息,我校科研团队研制了超短基线引导定位系统,该系统通过在对接平台入口安装应答器与AUV上安装超短基线基阵,实现了对应答器的精确测距与定位,从而获得了AUV相对平台入口的精确位置;我校科研团队研制的自治式潜器(AUV)依靠搭载的高精度惯性导航系统与水声引导定位系统提供的导航定位信息,通过完全自主规划与决策和智能运动控制,不断的对平台进行搜索跟踪定位并调整自身运动姿态,在平台入口前将潜器自身调整至正对平台入口,从而顺利完成了AUV水下搭载对接。我校科研团队自主研发的可调水下对接装置、自治式潜器、水声引导定位系统、水下无线信息传输和无线充电装置等在海试中得到充分验证,各项技术指标满足任务书要求。

        项目由来自我校船舶设计与建造技术研究所、水下机器人技术重点实验室、水声技术重点实验室、机电学院相关团队4支科研团队和中船重工702所,历经3年多时间进行协同技术攻关,取得了潜器自主寻的、导航、控制并最终准确进入预定海域水下回收装置的标志性成果。

        AUV搭载对接技术作为深海空间站的重要技术之一,是自治式潜水器在深海中进行实际应用的重要保障,有助于提高自治式潜水器效率、节约时间与能源,不仅适应深海空间站科技专项工程的需求,还将为推动我国各类深海潜水器的应用奠定坚实的技术基础。

海试成功后,我校科研团队合影


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AUV水下对接技术是研究海底空间站和深海长期观测系统的基础技术之一。海底固定式空间站和深海长期观测系统是人类欲征服海洋空间,预测地震、海底火山喷发,观测地壳变异、海洋物理、海洋化学等参数变化的大系统,通常由海底观测系统和水面支持平台组成。AUV则是水面支持平台和海底固定式空间站、深海长期观测系统之间的物理连接纽带,除了负责海底调查、数据传输、运输等使命任务外,还可以对海底固定式空间站和深海长期观测系统进行能源补充。在这种系统中,AUV水下对接技术更显重要。AUV水下对接技术也可以为将来的军事作战和无人水下作战平台提供技术基础。美国近期的反水雷计划中,已经开始研究通过鱼雷管发射和回收探测侦察型AUV,研究的重点是AUV水下对接方法及传感器技术。

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