(UUV)。UUV 家族有两个独立的分支:遥控机器人 (ROV) 和自主水下机器人 (AUV)。每个分支都有其优点和局限性,以及特定的任务。AUV 和 ROV 之间的区别在于 AUV 采用“智能”,例如传感和自动决策。它们的“头脑”中预定义了操作计划,使它们能够自主执行任务。ROV 由人类在系绳(电缆、光纤等)基础上的通信链路的帮助下进行远程控制。然而,将 AUV 技术应用于 ROV(将其转变为“智能”ROV)正在减少这两个分支之间的差异。书名中原本就有“智能”二字,我觉得这个名字很贴切地揭示了UUV的发展趋势。所以,AUV是本书大部分文章的主题。
背景 APL-UW 在海洋工程方面拥有非常广泛的背景,以支持科学、技术开发和新系统概念。该背景包括用于水面作业、浅水作业、海底作业和深海勘探的固定和移动海洋系统的机械、电气、软件、部署和恢复。此外,APL-UW 在水下航行器的系统集成方面拥有丰富的经验,从设计到建造、部署、恢复、测试和分析。这些包括遥控航行器,也包括自动驾驶航行器。此类航行器的例子包括第一批自主无人航行器之一——自推进水下研究航行器 (SPURV)。这种航行器在大多数飞行操作中使用机载自动驾驶控制器,并具有更高级别的指挥和控制功能,该功能集成了传感器、处理器和声学通信。这种航行器通常执行的任务包括对水柱、表面和底部特征进行海洋学调查。
IV. 候选架构 ................................................................................................49 A. 功能分析 ..............................................................................................49 1. 行为分配 ..............................................................................................49 2. 功能需求 ..............................................................................................51 B. 架构综合 ..............................................................................................55 1. 功能架构 ..............................................................................................55 2. 输入 / 输出数据 ......................................................................................64 3. 物理架构 .............................................................................................66 4. 接口定义 .............................................................................................75 C. 性能特性 .............................................................................................78 1. 马尔可夫链 .............................................................................................79 2. 建模范式 .............................................................................................79 3. 仿真分析 .............................................................................................81
1.引言小型水下航行器使用的电池系统大多为电化学电池或充电电池等化学能源,工作时间只有几十小时到几天。然而,近年来,长期海底侦察等新任务对海底动力系统提出了更高的要求。核电源具有一体化结构紧凑、功率大、工作时间长、可靠性高等特点,可以满足这些需求。尤其是热管冷却反应堆,具有衰变热辐射低、固有反应性控制、无需额外增压系统等优点。综合考虑反应堆尺寸、安全性和运行可靠性,热管反应堆电池系统具有噪声低、压强梯度小、运动部件少等特点,适合用于水下航行器能源系统。
批准日期:2025 年 3 月 OPNAVNOTE 5400 Ser DNS-12/24U102045 2024 年 3 月 11 日 OPNAV 通知 5400 来自:海军作战部长 主题:将无人水下航行器中队更名为无人水下航行器大队,将无人水下航行器舰队更名为无人水下航行器中队或大队 参考:(a) OPNAVINST 5400.44B (b) OPNAVINST 5400.45A 1. 目的。批准美国太平洋舰队司令 (COMPACFLT) 的请求,将无人水下航行器中队一 (UUVRON ONE) 重命名为无人水下航行器大队一 (UUVGRU ONE),将无人水下航行器小舰队一 (UUVFLOT ONE) 重命名为无人水下航行器中队一 (UUVRON ONE),将无人水下航行器小舰队三 (UUVFLOT THREE) 重命名为无人水下航行器中队三 (UUVRON THREE),将无人水下航行器小舰队一支队 Little Creek (UUV FLOTILLA ONE DET LITTLE CREEK VA) 重命名为无人水下航行器大队一支队 Little Creek (UUVGRU ONE DET LITTLE CREEK VA),将无人水下航行器小舰队一支队 Ventura (UUVRON ONE DET VENTURA CA) 重命名为无人水下航行器大队一支队Ventura(UUVGRU ONE DET VENTURA)和无人水下航行器中队一支队无人水下航行器作业中心(UUVRON ONE DET UOC)至无人水下航行器组一支队无人水下航行器作业中心(UUVGRU ONE UOC),参考(a)。2. 范围和适用性。本通知适用于 COMPACFLT、美国太平洋舰队潜艇部队指挥官 (COMSUBPAC)、COMUUVGRU ONE、UUVRON ONE、UUVRON THREE、COMUUVGRU ONE DET LITTLE CREEK VA、COMUUVGRU ONE DET VENTURA 和 COMUUVGRU ONE UOC。3. 背景。ADM Paparo 于 2023 年 12 月 6 日指示不要对无人单位使用舰队或师等术语;命名约定为“组”,下级为“中队”。
自主水下机器人执行运动和操纵任务,这肯定需要高精度定位。当前研究的主要目的是制定一个精确的位置稳定系统 PPSS,以确保机器人的位置稳定和正确的方向。PPSS 系统应独立于主驱动器运行。主驱动系统负责良好的导航。PPSS 系统具有单独的电动执行马达。电动驱动器允许机器人在浸没条件下工作并无人值守充电。本文介绍了 PPSS 系统的功能结构、整体算法的一些操作元素、用 Matlab 软件编写的仿真模型和示例仿真结果。通过仿真模型研究机器人在计划的航行过程中的运动
摘要 — 水下航行器最近在生态监测中变得越来越有用,这在很大程度上要归功于现代计算机提供的先进处理能力。大多数水下航行器都是鱼雷形的,并且是非完整控制的,这使它们效率高,但缺乏精确的机动性。当需要更精确的导航时,会使用一些立方体形状的航行器;但是,由于航行器具有很大的阻力,它们无法利用滑行运动和流体动力升力。Stingray 自主水下航行器 (AUV) 是一款紧凑、轻便的 AUV,具有独特的设计实现。Stingray 的船体是一个碳纤维外壳,具有仿生设计,让人想起了它居住在海洋中的名字。这种流线型轮廓提供非常低的阻力,使航行器能够在水中滑行。Stingray 还使用独特的推进系统,将机翼和尾部上的三个垂直推进器与安装在下方的两个 Voith-Schneider 螺旋桨相结合,用于滚动和俯仰,用于偏航和喘振。此外,这两个螺旋桨还提供了扫射能力,使飞行器能够以六个自由度移动。这使 Stingray 能够轻松地以低速进行机动并以类似直升机的方式悬停,同时还能利用机翼产生的升力像固定翼飞机一样滑行。
批准日期:2024 年 7 月 OPNAVNOTE 5400 Ser DNS-12/23U102039 2023 年 7 月 25 日 OPNAV 通知 5400 来自:海军作战部长 主题:建立无人水下航行器中队一分队无人水下航行器作战中心 编号:(a) OPNAVINST 5400.44B (b) OPNAVINST 5400.45A 1.目的。批准美国太平洋舰队司令 (COMPACFLT) 建立无人水下航行器中队一 (UUVRON ONE) 分队无人水下航行器作战中心 (UOC) 的请求,参考 (a)。2.范围和适用性。本通知适用于 COMPACFLT;美国太平洋舰队潜艇部队 (COMSUBPAC) 指挥官;UUVRON ONE 指挥官和 UOC 负责人。3.背景。行动最能反映 UOC 的主要使命、职能和任务与 UUVRON ONE 作为所有无人水下航行器指挥部的直属上级 (ISIC) 角色的重大差异。4.组织变革。自 2023 年 7 月 22 日起,第 4a 和 4b 款中的变更适用: a.成立。负责人 UUVRON One 支队无人水下航行器操作中心 7111 Sealion Road Silverdale, WA 98315-7111 (SNDL:28K2) (UIC:3992J) (PLA:UUVRON ONE UOC)
摘要 — 水下航行器最近在生态监测中变得越来越有用,这在很大程度上要归功于现代计算机所具备的先进处理能力。大多数水下航行器都是鱼雷形的,并且是非完整控制的,这使它们效率高,但缺乏精确的机动性。当需要更精确的导航时,会使用一些立方体形状的航行器;但是,由于航行器具有很大的阻力,因此它们无法利用滑行运动和流体动力升力。Stingray 自主水下航行器 (AUV) 是一款紧凑、轻便的 AUV,具有独特的设计实现。Stingray 的船体是一个碳纤维外壳,其仿生设计让人想起了它生活在海洋中的名字。这种流线型轮廓可提供非常低的阻力,并允许航行器在水中滑行。Stingray 还采用了独特的推进系统,将机翼和尾部上的三个垂直推进器与安装在下方的两个 Voith-Schneider 螺旋桨相结合,用于实现滚转和俯仰。此外,这两个螺旋桨还提供了扫射能力,使飞行器能够以六个自由度移动。这使得 Stingray 能够轻松地以低速操纵并以类似于直升机的方式悬停,同时还能够利用机翼产生的升力像固定翼飞机一样滑翔。
通过链接无人航行器(UUV和USV),高效获取水下信息,扩大无人航行器在预警监视、水雷对抗等方面的应用范围,实现零伤亡。未来的无人机系统将有助于(最大限度地减少士兵的牺牲)。