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淺談水下無人機的技術(shù)難點

行業(yè)資訊 2019-11-21 16:10

    無人機操作是一項技術(shù)活,水下無人機一樣難度更高!

   水下無人機是一種可在水下移動、具有視覺和感知系統(tǒng)、通過遙控或自主操作方式、使用機械手或其他工具代替或輔助人去完成水下作業(yè)任務(wù)的裝置。目前,水下無人機在關(guān)鍵技術(shù)上不斷取得新的進步,拍攝能力、下潛能力以及續(xù)航能力都持續(xù)增強,在水下搜救、海洋環(huán)保、科研考古、海底勘測、水下攝影、潛水娛樂、船舶檢修、漁業(yè)養(yǎng)殖等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了愈加廣泛的應(yīng)用。

    水下無人機(UUV=Unmanned Underwater Vehicle)可分為三大類:一類是有纜水下無人機,習(xí)慣稱拖曳式水下無人機(Towing Underwater Vehicle,簡稱TUV),一類是遙控潛器(Remote Operated Vehicle,簡稱ROV);另一類是無纜水下無人機,習(xí)慣稱為自治式水下潛器(Autonomous Underwater Vehicle,簡稱AUV)。從第一代有人深潛器(20世紀60年代)開始,迄今已經(jīng)過了ROV(20世紀70年代)、AUV(20世紀80年代)和混合類型的第四代(Hybrid Vehicles)的演進。

     相對于航拍領(lǐng)域眾多的品牌及種類,水下無人機的產(chǎn)品沒那么繁多,因為水下無人機的研發(fā)比航拍無人機難太多!鑒于水下可視性遠低于空中、水下阻力高于空氣阻力,以及海水對于電磁波存在的衰減作用,水下無人機有不少技術(shù)難點:

1、無人機本體所需的各種材料及技術(shù)問題;

2、水下無人機控制問題;

水下無人機是在水中運動的具有六個自由度的剛體,其本身就是一個強耦合的非線性系統(tǒng);由于在水中運動,水動力(阻力)系數(shù)和運動速度的平方成比例;采用螺旋槳推進,推力和螺旋轉(zhuǎn)速平方成正比。這一切使得控制問題變得很困難,特別是要求在定點進行作業(yè)時,上述原因造成在零速時的“零增益、零阻尼”現(xiàn)象,使得動力定位控制系統(tǒng)的剛度很難滿足定點作業(yè)的要求。這是一個有待研究的問題。

無人機

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