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科学家开发的新系统将如何发射自主水下航行器？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

科学家开发的新系统将如何发射自主水下航行器？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

自主式水下航行器（AUV）是从上世纪50年代就开始研制了，早期是适用于海洋石油和天然气等资源的开发，此外也适用于军事用途，比如为打捞沉船提供一些原始的资料。

为什么需要“自主式”的水下航行器

从使用的场景上，自主式水下航行器，往往是应用在不适合人在现场操控的地方。比如海底、比如远离大陆的海洋，比如气候恶劣、需要无人设备去作业、或者去观测。这就决定了，这种设备往往要长途跋涉，进入到海底、或者人类很难长期生存的地方。

发射是个大问题

人类如果要使用他，就要先让它到达指定的作业区域，然后在让它按照人的意愿进行操控。比如远程操控，或者自主作业。那发射就是个大问题。跟宇宙飞船一样，在无人的情况下，在太空飞、跟在海洋里遨游，都是不简单的事情。

早期方案

早期的方案包括两种，一种从陆地直接发射、另一种是由一艘船携带到达指定区域

第一种方案显然风险很高。因为自主式水下航行器往往需要长途跋涉才能到达作业区域。需要消耗航行器自身的大量燃料，而且路上可能会遭遇更多的恶劣天气，航行器能够到达作业地点本身就已经是了不起的事情了。

另一种方案是通过船只，先带着这个水下航行器先航行到指定的地点，然后释放到大海，由它自行完成最后N公里。

我国的蛟龙号，就是采用这种方案。只不过，蛟龙号是载人的深潜器。

这种方案节省了航行器自身的燃料，但是依然会消耗船只的燃料，并且船只本身遭遇恶劣天气。假设航行器用于军事用途，在运输途中被发现的风险也提高了。

新的方案

新的方案，既要面对燃料的问题，又要解决安全性的问题。

一种方案时，依靠更加长效的能源，解决燃料问题：比如核能。参考核潜艇，核能能够在海底航行非常久的时间，绕行地球N圈实在是小儿科。这样我们就可以踏踏实实地在岸边的基地发射，人工遥控它到达指定地点进行作业。

还有一种方案，是在传统“通过船只运送航行器到达指定地点”的基础上进行改良，解决能源和安全问题。近期英国的科学家团队已经提出并付诸实践。通过建造定制化的水面运输工具，仅通过海浪的力量，在海浪的上升、下降波动中，收集航行所需的能量前往工作地点，当航行器到达时，释放航行器。

可以看出，自主式的水下航行器，逐渐有了更现代化、更可靠的发射方式。但这些都要依托于能源技术、导航制导技术、人工智能技术的全面发展。有了好的技术，再应用到各个专业领域，就可以不断造福人类。

回答于 2019-09-11 08:43:50

尽管自主水下航行器(AUV)确实能使海洋数据的收集过程变得更加容易，但是发射东西仍然很麻烦。这就是科学家开发一种新系统的原因，该系统使用无人水面艇来部署自主水下航行器。通常，自动水下航行器是从一艘大型船只发射的。这意味着该船在驶向部署点时必须燃烧燃料并增加其他费用。此外，始终存在遇到恶劣天气条件或敌方（例如海盗或外国武装部队）的风险。

另外，人们可以从岸上发射水下机器人。从逻辑上讲，这样做会更加复杂，而且潜水器最终浪费了大部分电池电量。

考虑到这些限制，英国东英吉利大学的一个团队最近修改了一种现有的无人水面载具——AutoNaut，以便它可以运输然后部署一种称为Seaglider的现有AUV 。这个由两部分组成的系统被命名为Caravela。

Caravela可以很容易地从岸上发射。然后，它继续前进到AUV部署地点，仅靠海浪的力量推动。AutoNaut结合了波箔技术，使之成为可能，在这种技术中，安装在船只上的前后弹力箔从波浪的上升和下降中收集能量，并将其直接转换为推进力。

在此过程中，AutoNaut的太阳能传感器收集并传输数据，例如气压、空气温度、湿度、风速和海面温度等。船载GPS一旦检测到到达目的地，便会自动释放Seaglider，以便AUV可以开始自己的水下数据收集冒险之旅–潜水器能够下降到1000米（3281英尺）的深度，一次旅行数月，覆盖数千公里。

研究人员计划在本月晚些时候对Caravela进行现场测试，届时将在巴巴多斯海岸使用它来研究海洋温度如何影响上方的空气层，以及风和阳光如何影响海面等。

东英吉利大学的Karen Heywood教授首先提出了这一概念，她表示：“现在，无需使用船就可以将Seaglider 送入海盆中部，而在这太危险了。这意味着我们可以为科学储备电池，因此它具有更长的使用寿命。它还使我们能够更准确地决定何时释放Seaglider ，例如在海藻潮爆发或极端天气事件发生之前。”