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dota2亿鼎博官网·研制水下无人潜航器需要突破哪些技术障碍?
时间:2020-01-11 16:56:18 点击:3523次

dota2亿鼎博官网·研制水下无人潜航器需要突破哪些技术障碍?

dota2亿鼎博官网,目前对uuv水下回收装置的设计与回收方法的研究进展缓慢,尤其是潜载对uuv的回收技术。潜艇回收uuv系统既涉及uuv载体的设计又涉及到潜艇结构的设计,uuv的发射回收装置应降低对潜艇动力性能和隐蔽性的影响。潜艇的回收系统必须能够精确引导uuv到达母艇,同时不能危及母艇的隐蔽性和安全,与母艇融为一体,便于保养。在潜用uuv的回收过程中,必须尽量减少声纳通信,保证隐蔽性;提高导引精度,减少导引时间;降低uuv与潜艇的相对速度,潜艇与水流的相对速度,以减少潜艇运动对uuv的水动力扰动。

潜艇与uuv的水下通信是uuv开发中遇到的一个至关重要的难题。潜艇对uuv的监测、重新规划传输数据、回收和多体协同等都要依赖水下通信技术。水声通信对uuv是一种比较理想的方式,是目前水下中远距离通信的唯一方法。实现潜艇与uuv水声通信的最主要障碍是随机多途干扰问题,为了实现各种海洋环境下的中远距离高数据率通信,需要解决多项技术难题,如研究新型的新航处理方法。迄今为止,只有极少数国家在水声通信领域取得了突破性进展,达到使用的程度。

uuv的运动具有明显的非线性与交叉耦合性。为了完成不同的任务,要求uuv在多个自由度上有较高的控制精度。所以,需要建立完善的集成运动控制系统,同时将信息融合、故障诊断、容错控制策略集成。复杂的海洋环境对智能规划与决策系统、潜载uuv的布放回收控制提出了较高的要求。海洋中海流的大小与方向不仅与实践有关,而且随着地点的不同而变化。对uuv的智能规划与决策技术和布放回收技术来说,海流的影响是必须考虑的干扰因素。

uuv的导航系统必须提供远距离及长时间范围内的精确位置、速度和姿态信息,目前国外的uuv均采用小型惯性导航系统。由于受到国外技术限制,往往无法采用这种系统作为uuy的导航系统。而采用光纤陀螺与多普勒速度计或相关速度仪组成船位推算系统,并利用gps系统定期修正,是uuv现实可用的导航技术,在一定范围内能够满足任务要求,但导航精度还远不及惯性导航系统。为了完成某些任务,uuv有时需要在较小的范围实现精确定位。目前,通常的是水声定位技术,包括长基线、短基线和超短基线3种形式。为了满足未来uuv对水下导航技术的需求,国内外都在探索重力导航系统、海底地形导航系统、地磁场导航系统等新型导航系统,但是这些系统的实用化还有待于一批关键技术的突破。

针对自带能源的uuv,其在水下的续航能力、航速和负载能力均受制于能源和动力技术。因此能源动力技术将是其向远程、大范围、长时间作业发展的关键。高效的能源技术、低能耗的系统开销以及能源的后续补充都是uuv系统持续工作的保障。目前面临的两大难点:一是能量需求大,以满足长时间远程作业;二是电池重量和体积受限。

随着uuv导航、通信、控制、传感器技术已逐渐成熟,部分技术已经开始走向实用化。然而对潜载uuv的指挥控制技术的研究却进展缓慢,尚有许多工作要做,例如为指挥员建立多种作战指挥模型和算法。亟需开展研究的有:潜载uuv的功能模型研究,确定能向uuv分配的任务范围,uuv能做出回应的基本的命令;执行能力模型研究,确定uuv能以多快的速度移动,移动范围能有多远,航路如何规划,武器以及传感器的作用范围以及效能,在各种威胁下自我防卫的能力,通信资源的连接性和有效性,以及后勤保障支持需求;行为模型研究,确定下属单元指挥员在训练和接收到特殊指令的基础上如何对一系列范围很广的情况做出回应:如何使用机动性,武器、传感器和通信能力。

目前包括美国海军在内的世界海军强国正根据规划加紧发展潜载uuy系统,我国在潜载uuv方面的研究也正引起越来越多的关注。现阶段由于潜载uuv的系统设计、自主控制、通信、动力、布放回收等技术瓶颈尚未完全突破,限制了其在战场作战效能的有效发挥。尽管目前潜载uuv在海战中的应用还处于初级阶段,但随着相关技术难题的突破,相信潜载uuv—定会在未来高科技信息化海战中发挥更大作用。

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